SVEUČILIŠTE U ZAGREBU ARHITEKTONSKI FAKULTET

STUDIJ DIZAJNA

Drvni proizvodi

Predmetni nastavnik: Prof. dr. sc. Andrija Bogner, Šumarski fakultet, Zagreb

Interna skripta za studente

Zagreb 2012.

2

SADRŽAJ:

1. UVOD…4 2. MATERIJALI ZA DRVNE PROIZVODE …11

2.1. Cjelovito (masivno) drvo…11 2.2. Furniri…20 2.3. Šperploče (furnirske ploče) i panel ploče (stolarske ploče)…25 2.4.Ploče iverice i vlaknatice (ploče od usitnjenog drva)…26 2.5. Drvno-sintetski materijali...30 2.6. Sintetski materijali…32 2.7. Opruge i opružni sistemi…37 2.8. Elastične podloge…39 2.9. Kape…39 2.10. Pokrovi ojastučenog namještaja...40 2.11. Okovi…42

3. TOČNOST OBRADE…44 3.1. Tehnološke baze…44 3.2 Oblikovanje i dimenzioniranje…45 3.3 Izvori pogrešaka…46 3.4 Utjecaj geometrijske netočnosti i zatupljenja oštrice na točnost obrade…47 3.5 Meñusobna zamjenjivost …49 3.6 Tolerancija dosjedi i mjerni ureñaji…50

4. MEHANI ČKA OBRADA DRVA …54 4.1 Analiza procesa rezanja…54 4.2 Glodanje duž vlakanaca…58 4.3 Obrada tračnom pilom…59 4.4 Obrada kružnom pilom …60 4.5 Rezanje mlazom vode, laserom i vibraciono rezanje…61 4.6 Obrada na ravnalici, debljači i četverostranoj blanjalici…62 4.7. Obrada na stolnoj, nadstolnoj i drugim glodalicama…65 4.8. Izrada okruglih i podužnih rupa…68 4.9. Izrada čepova…73 4.10. Tokarenje …73 4.11. Procesi oblikovanja zakrivljenih elemenata…76 4.12. Obrada brušenjem … 90

5. KROJENJE MATERIJALA …97 5.1 Krojenje ploča…99 5.2 Krojenje masivnog drva…102 5.3 Krojenje furnira…103 5.4 Krojenje tkanina…104

6. FURNIRANJE ... 104 6.1. Formatiziranje ploča … 107

3

7. OBLAGANJE RAVNIH RUBOVA PLO ČA …108 8. 0BLAGANJE PROFILIRANIH RUBOVA PLO ČA… 108 9. OBLAGANJE PROFILIRANIH PLOHA U MEMBRANSKIM PREŠAMA … 116 10. TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE NAMJEŠTAJA …121

10.1 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji namještaja od cjelovitog drva…121 10.2 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji namještaja od furniranih ploča…121 10.3 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji namještaja od savijenog drva…122 10.4 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji ojastućenog namještaja…122

11. CNC TEHNOLOGIJA U FINALNOJ OBRADI DRVA …122 12. POVRŠINSKA OBRADA DRVA… 145 13. MONTAŽA … 153 14. LITERATURA … 159 15. PRILOZI …160- 168

4

1. UVOD

ŠTO JE NAMJEŠTAJ ?

Namještaj je predmet stvaralačke aktivnosti čovjeka u kome su odraženi uvjeti

života, običaji i ukusi ljudi,koji su ga stvorili, nivo razvoja umjetnosti i tehnike,

te materijali i načini proizvodnje nekog naroda ili područja.

-ima mnogo zajedničkog sa arhitekturom,

-proizvod je industrijske umjetnosti.

Karakteristike suvremenog namještaja:

-jedinstvo korisnog i lijepog.

-jedinstvo funkcionalnih, estetskih i tehničko ekonomskih svojstava.

DIZAJN

Učestvuje u konstruiranju namještaja, a njegov se utjecaj osjeća u procesu

proizvodnje, kao i u upotrebi.

Faktori o kojima ovisi razvoj industrije namještaja:

-nacionalni dohodak

-potrošački krediti

-štedni ulozi

-kretanje stanovništva

-novosklopljeni brakovi

-stambena izgradnja

-zaposlenost

5

KLASIFIKACIJA NAMJEŠTAJA

Klasifikacija prema karakteristikama: -Eksploatacijske karakteristike (na pr. Namještaj za stanove, za urede, za škole itd.) -Funkcionalne karakteristike ( na pr. Namještaj za pohranu predmeta, za ležanje , za sjedenje, podloge i drugo) -Umjetničko-konstruktivne karakteristike (oblik konstrukcije i veza s okolinom) -Tehnološke karakteristike (namještaj od furniranih ploča, od punog drva, savijeni namještaj, ojastučeni namještaj i dr.) -Kvalitativne karakteristike (svojstva u izradi i uporabi) Kvaliteta se stvara u proizvodnji, a dokazuje se u upotrebi proizvoda. KONSTRUKTIVNI TEHNOLOŠKI EKONOMSKO TEHNOL. FAKTORI FAKTORI FAKTORI

PROIZVODNJA

KVALITETA

UPOTREBA FUNKCIONALNI ESTETSKI EKSPLOATACIJSKI FAKTORI FAKTORI FAKTORI

6

Ciklus proizvodnje drvnih proizvoda

7

Primarna i finalna obrada drva

- primarna tehnologija: SIROVINA PROCESI PROIZVODI

- iz eksploatacije šuma

- ljepila

- piljenje - glodanje - podužno spajanje

- piljenice - elementi

- iz eksploatacije šuma

- ljepila - materijali za

oplemenjivanje

- rezanje - ljuštenje - lijepljenje

- furniri - šperploče

- ostatak sirovine od prethodne proizvodnje

- usitnjavanje - sljubljivanje - oplemenjivanje

- iverice - vlaknatice - MDF

8

- sekundarne (finalne) tehnologije: SIROVINA PROCESI PROIZVODI

- piljenice - elementi - furniri - ploče - ljepila - okovi - opruge - spužve - tekstil - močila - plastika

- krojenje - grubo i fino

oblikovanje - osnovno

sastavljanje dijelova

- obrada sklopova - sastavljanje

sklopova u poluproizvod i proizvod

- lijepljenje - furniranje - površinska obrada

- Sobni namještaj - Kuhinjski - Grañevinarstvo - Vrtni namještaj - ostalo

Industrija namještaja i njene značajke

površine pod šumom: Hrvatska 43% Austrija 47% Njemačka 23 Švedska, Engleska 30% postotak odreñene vrste drva kod nas: bukovina 36% hrast lužnjak 16% jela 12% hrast kitnjak 9% grabovina 7% ostale tvrde listače 7% meke listače 4% jasen 4% smreka 2% ostalo 3%

9

10

Značajke i trendovi drvnog gospodarstva: - visoko učešće vlastite sirovine u proizvodima - ranije trajna izvozna orijentacija, danas se to pokušava ponovno vratiti - prilagodbe na dugoročne svjetske tendencije (sve veća potražnja) - ujednačena rasporeñenost u svim dijelovima RH - razvoj obrta - obnova ratom razorenih pogona - poboljšanje kvalitete proizvoda i modernizacija tehnologije - završena privatizacija

Zahtjevi na namještaj:

- funkcionalnost - konstruktivni zahtjevi - tehnološki zahtjevi - tehnološko-ekonomski zahtjevi - estetski zahtjevi

11

2. MATERIJALI ZA DRVNE PROIZVODE

U proizvodnji namještaja koriste se različiti materijali:

- drvo i drvni materijali - kombinirani drvno-sintetski materijali - sintetski spužvasti mekani materijali - sintetski spužvasti kruti materijali - sintetski elastični materijali - sintetski kruti materijali - tekstilni materijali, kože i supstituti - metalni proizvodi i materijali - keramika - ljepila - materijali za površinsku obradu itd.

2.1. Cjelovito (masivno) drvo Svojstva masivnog drva Sva svojstva masivnog drva meñusobno su povezana i imaju meñusobni utjecaj jedno ma drugo. Strukturna i kemijska svojstva uvjetuju fizička svojstva drva, a ova opet mehanička svojstva. Spomenuta svojstva utječu na tehnološka svojstva drva, koja zajedno sa estetskim svojstvima diktiraju njegove uporabne karakteristike. Drvo ima vrlo složeni kemijski sastav i uglavnom se sastoji od celuloze, drvnih polioza, lignina i akcesornih sastojaka (ekstraktivne tvari) odnosno infiltrata koji nisu sastavni dio staničnih stijenki.. Mnoge komponente akcesornih materijala odreñuju boju drva, ali i štite drvo od mikroorganizama jer su toksične. Neki akcesorni sastojci otežavaju obradu jer tupe alate (na primjer kristali kalcijevog i silicijevog oksida) ili otežavaju adheziju lakova i ljepila (smole, voskovi i ulja). Drvo sa dobrim mehaničkim svojstvima pogodno je za proizvodnju namještaja i izradu proizvoda u grañevinarstvu. Kod drvnih podova potrebna je velika otpornost na habanje, velika tvrdoća i dobra dimenzionalna stabilnost. Kod drvnih obloga potrebna su dobra estetska i termička svojstva. Svojstva drva utječu i na čvrstoću slijepljenih elemenata ili spojeva od drva. Tu su važna svojstva, poroznost drva, površinska energija, i čvrstoća pojedine vrste drva, volumna težina, sadržaj vode, te sadrži li drvo neke akcesorne sastojke koji smanjuju kvašenje. Dakle kod primjene masivnog drva treba imati u vidu svojstva:

12

-čvrstoću, elastičnost, tvrdoću, -teksturu, homogenost, boju, -bubrenje i utezanje, te ponašanje kod sušenja, -prikladnost za lijepljenje i površinsku obradu i -mehaničku obradljivost.

U pogledu higroskopnosti (svojstvo drva da upija i otpušta vlagu, a time i da mijenja dimenzije) postoje : -postojane vrste kao što su: abahi, tikovina, makore, limba, iroko -srednje postojane kao što su javorovina, jasenovina, hrastovina, brjestovina, -slabopostojane vrste kao što su bukovina i brezovina

U higroskopskom području (površinski vezana voda u staničnim stjenkama) drvo stalno upija i isparuje vodu ovisno o promjenama vlage u zraku. Te promjene prate i promjene dimenzija drva, dakle drvo bubri i uteže se.

Utezanje je posljedica isparavanja vode iz drva, a bubrenje upijanja vode iz okolnog zraka. Kada se izmeñu vlage zraka i sadržaja vode u drvu postigne odreñena ravnoteža tada drvo više na upija i ne ispušta vlagu u okolni zrak pa tada više nema bubrenja i utezanja drva, a tu ravnotežu nazivamo vlaga ravnoteže drva. Zato se drvo suši na onaj sadržaj vode koji će odgovarati vlagi ravnoteže drva u prostoru u kojem će se proizvod od drva koristiti što je prikazano u tablici.

1)UPOTREBA

DRVA VLAGA

RAVNOTEŽE %

Otvoreni prostori: željeznički pragovi, TT stupovi, vrtni namještaj

15 - 20

Poluotvoreni prostori: Prozori i vanjska vrata

13 -15

Prostorije grijane običnim pećima

10 – 12

Prostorije grijane centralnim grijanjem

8 - 10

1)Horvat-Krpan:Drvno industrijski priručnik

Masivno drvo bilo je nekad osnovni materijal iz kojeg se izrañivao namještaj, no kasnije se sve više zamjenjuje drugim drvnim i sintetskim materijalima. Dimenzije piljenica definirane su standardima ili se radi po narudžbi.

13

Današnje trgovačke dimenzije baziraju se na osnovnoj jedinici zoll-mjeri (zoll = 25,4 mm). Kod piljenica pažnju treba obratiti na ujednačenost debljine, kao i na točnosti oblika (nepravilnost oblika često ima veće značenje od netočnosti debljine). Kod masivnog drva i drvnih materijala treba imati u vidu kvalitetu sirovine, iskorištenje kod krojenja i kvalitetu obradaka, odnosno dozvoljene greške. Prema našim i skandinavskim standardima kvaliteta masivnog drva se dijeli na sljedeće grupe zahtjeva:

- grupa A – ne dopušta se nijedna greška koja utječe na upotrebljivost i estetska svojstva

- grupa B – ne dopuštaju se greške koje utječu na upotrebljivost, ali se dopuštaju manje greške koje utječu na estetska svojstva

- grupa C – ne dopuštaju se greške koje utječu na upotrebljivost ali se dozvoljava stanoviti broj grešaka koje utječu na estetska svojstva

- grupa D – ne dopuštaju se greške koje utječu na upotrebljivost, ali nema nikakvih zahtjeva u pogledu estetskih grešaka

- grupa E – zahtjevi u pogledu upotrebljivosti da se ispune uvjeti sigurnosti i primjene, a u pogledu estetske nema zahtjeva

Kvalitetu A i B stavljamo na pročelja a D i E na manje vidljive ili nevidljive plohe

14

15

Provodno staničje služi za cirkulaciju tekućina od korijena do lista (traheide ranog drva, traheide trakova i traheje i vaskularne traheide). Mehaničko tkivo služi za održavanje mehanike stabla (vlakanca) Spremišno tkivo služi za pohranu hranjivih i zaštitnih tvari (parenhim trakova, aksijalni parenhim i smolenice).

Prerada trupaca na pilanama Piljena graña se dijeli:

1. prema vrsti drva – listače i četinjače, 2. prema obliku poprečnog presjeka – polovine, četvrtine, flič, prizme,

vančes, grede, gredice, letvice, piljenice, bačvarska graña, popruge, željeznička graña,

3. prema položaju godova – blistače, polublistače/polubočnice, bočnice, 4. prema stupnju obrade – neokrajčane, poluokrajčane, okrajčane 5. prema debljini – listovi (5 – 18 mm), daske (12 – 47 mm), planke (48 mm

naviše), 6. prema širini – odreñena je minimalna širina 10 – 12 cm naviše, 7. prema dužini – super kratka (50–90 cm), kratka (100–180 cm), duga

(180–600 cm) graña, 8. prema kvaliteti, odnosno učešću grešaka– (čeone pukotine, graña godova,

promjena boje, kvrge i sl.).

Tehnike piljenja

16

Položaj piljenice u trupcu

17

Specijalne tehnike prerade trupaca

18

TEKSTURA DRVA

19

GREŠKE DRVA

20

2.2. Furniri Furniri su tanki listovi drva koji se koriste za proizvodnju : -furnirskih ploča, -stolarskih ploča, -lameliranog drva, -namještaja, -ambalažu i dr. Dijele se : Prema načinu izrade: -ljuštene furnire, -rezane furnire, -piljene, -specijalne furnire (kaširani i fine-line furniri). Prema redoslijedu listova u svežnju: -kladarke, -povezanu robu. Prema položaju godova: -blistače, -polublistače, -bočnice. Prema upotrebi: -plemenite, -slijepe (konstrukcione).

21

Rezani (plemeniti) furniri a) jasenov, b) bukov

Fine-line furniri

22

Postupak izrade furnira (plemenitih i konstrukcionih)

a) Piljeni furniri su najkvalitetniji jer zadržavaju prirodnu boju jer pri proizvodnji nije potrebna hidrotermička obrada drva i nemaju izlomljenu strukturu kao rezani i ljušteni furniri. Piljenje se obavlja jarmačama ili specijalnim segmentnim kružnim pilama. Iskorištenje materijala pri proizvodnji piljenih furnira je malo.

b) Postupci ljuštenja furnira (konstrukcijski furniri)

Trupci za ljuštenje se prije postupka ljuštenja hidrotermički obrañuju odnosno zagrijavaju u bazenima vodenom parom ili vrućom vodom, a nakon toga se ljušte. Ljuštenje može biti: - centrično, - ekscentrično, Ljuštenje se vrši pomoću ljuštilica. Slijepi ili konstrukcijski furniri dobiveni ljuštenjem koriste se za proizvodnju furnirskih i stolarskih ploča.

c) Postupci izrade furnira rezanjem Rezanjem se izrañuju plemeniti furniri koji se koriste za furniranje namještaja i sl. Rezanje se vrši furnirskim noževima. Režu se od pripremljenih prizmi te ovisno o smjeru rezanja furniri imaju radijalnu, tangencijalnu li mješovitu teksturu.

Piljeni furnir iz jasenovine

23

Tehnološki postupci proizvodnje furnira a)rezanjem, b)ljuštenjem, c) piljenjem segmentnom pilom

a b

c

24

25

2.3. Šperploče (furnirske ploče) i panel ploče (stolarske ploče)

Kod šperploča treba imati u vidu da se vrlo teško površinski obrañuju Kod furnira je izražen problem ujednačene teksture ukoliko se furniraju velike površine, taj se problem rješava upotrebom fine-line furnira. Kod fine-line furnira ovog problema uglavnom nema, ali je njihova površinska obrada, a osobito močenje znatno složenije.

Izrada furnirskih (šperploča) i stolarskih ploča (panel ploča)

a) Furnirske ploče (šperploče) se sastavljaju od neparnog broja unakrsno slijepljenih furnirskih listova, ljuštenog furnira najčešće iz bukovine.

Furniri se slažu tako da se žica drva križa pod kutom od 90° i lijepe KF-ljepilom za šperploče za nutrašnju upotrebu i FF-ljepilom za vanjsku upotrebu. Furnirske ploče (šperploče) i stolarske ploče (panel-ploče) nazivamo još i ukočeno drvo (šperovano drvo)

b) Stolarske ploče se izrañuju tako da se srednjica oblaže ljuštenim (slijepim) furnirom od bukovine ili mekih lišćara (topolovina) debljine 2-3 mm. Srednjica može biti izrañena od slijepljenih ili neslijepljenih letvica od jelovine ili od ljuštenog furnira.

a) peteroslojna furnirska ploča, b) stolarska ploča, c) troslojna furnirska ploča

26

Konstrukcije furnirskih i stolarskih ploča

2.4.Ploče iverice i vlaknatice (ploče od usitnjenog drva)

Iverica je ploča od iverja drva ili drugih odrvenjelih sirovina (na pr. lana – lanit ploče) i sintetskog ljepila (na pr. karbamid-formaldehidnog). Dijele se na : -jednoslojne ili homogene, najslabija svojstva, -troslojne, dva vanjska gušća sloja i s manjim iverjem i srednji s krupnijim iverjem, -višeslojne sa kontinuiranim prelazom veličine iverja od sredine prema površini. Višeslojne iverice sa kontinuiranim prelazom se danas najviše proizvode radi boljih svojstava. -okal ploče su iverice kod kojih je iverje orjentirano okomito na površinu ploče. Ako su deblje od 20 mm imaju rupe koje su dužinom orjentirane paralelno sa površinom ploče. Kod ploča iz usitnjenog drva je važna točnost debljine, neoštećenost i kvaliteta površine.

Vrste iverica s obzirom na gustoću: 1- lake (izolacione) 0,4 g/cm3 2- srednje teške (namještaj) 0,4 – 0,8 g/cm3 3- teške (grañevinarstvo) > 0,8 g/cm3

27

Višeslojne iverice sa kontinuiranim prelazom veličine iverja od sredine prema površini. a) iverica oplemenjena sintetskom folijom u imitaciji

prirodnog furnira. b) iverica oplemenjena furnirom c) neoplemenjena iverica

28

Okal ploča

Radi slabe čvrstoće na savijanje okal ploča se ne može koristiti za one elemente namještaja koji će u toku upotrebe biti izloženi naprezanju na savijanje kao na pr. police. Furniranjem se ovo negativno svojstvo donekle popravlja.

Vlaknatice Izrañene su iz drvnih vlakanaca, njihovim preplitanjem u sloj stisnut u preši. - dijele se na:

- izolacione, tj. neprešane 0,4 g/cm3 - prešane: – polutvrde 0,4 – 0,8 g/cm3

– tvrde 0,8 – 1,2 g/cm3 – specijalno ukrućene 1,2 – 1,45 g/cm3

Vlaknatice se mogu izrañivati „suhim“ i „mokrim“ postupkom. Mokrim postupkom proizvodi se ploča pod trgovačkim nazivom „lesonit“ (nakon što se na mrežastom transporteru formira ćilim pod tlakom preše voda izlazi kroz mrežasti transporter pa na donjoj strani ostaje otisak od mrežice). Suhi postupak – sušenjem vlakanaca, dobiva se tvz. dlaka koja se natresa na transporter i preša uz dodatak ljepila.

29

Vlaknatica izrañena mokrim postupkom (lesonit) , a) lice, b) naličje

Vlaknatica srednje gustoće izrañena suhim postupkom

Vlaknatice srednje gustoće zovu se „medijapan ploče“ MDF ploče (Medium Density Fiberboard). Proizvode se suhim postupkom. Bolje se obrañuju od

30

iverica jer su homogenije strukture. Mogu se profilirati glodanjem, lijepiti u blokove i tokariti.

Profilirana vlaknatica srednje gustoće

Ploče vlaknatice zamijenile su na mnogim mjestima šperploče, no njihov nedekorativni izgled i težina, te savitljivost ograničavaju im primjenu Ta negativna svojstva donekle popravljaju strukturirane vlaknatice, (''sandwich'' struktura) koje na površini imaju veću gušću, a prema sredini manju, što omogućuje izradu ploča zadovoljavajuće debljine i krutosti te ne prevelike težine.

2.5. Drvno-sintetski materijali

Ploče iverice s poliesterskim temeljem ili impregniranim papirom Poliesterski temeljni kit nanosi se na površinu ploče strojno sa valjcima. Otvrdnjavanje se postiže primjenom UV-zraka što omogućuje veliku brzinu otvrdnjavanja poliesterskog temelja ili kita nanesenog na ploču u relativno kratkom tunelu.

31

Ista se tehnologija koristi i u ind. namještaja nanošenjem na iskrojene pločaste elemente. Kod obrade čitavih ploča treba imati u vidu kasnije krojenje ploča pa im sastav lakova mora osiguravati raspiljivanje bez većih oštećenja (pucanja po rubovima). Lak se nanosi bilo nalijevanjem na naljevačicama ili valjcima.

Pločasti materijali oplemenjeni papirima koji su impregnirani sintetskim smolama.

Temeljne folije imaju obično težinu 160 do 200 g/m2, a sinteski furniri 140 do 160 g/m2. Na taj se način mogu obložiti ploče kao i obradci zakrivljenih oblika. Moguće je oblaganje ravnih ploha folijama i omatanje profila u folije. Temeljne folije se moraju površinski obraditi (brusiti i lakirati) a završne folije ne. Kod ispitivanja kvalitete ovih ploča ispituje se otpornost prema cigareti, vrućem loncu, otpornost na vodenu paru, prljanje, ogrebotine i sl.

Šperploče ojačane armiranim sintetskim materijalnima

To je kompozitni materijal koji nastaje kao kombinacija konstrukcionih furnira, staklenih ili grafitnih vlakana kao armature i sintetske smole kao veziva (nezasićeni poliester). Svojstva su: visoka čvrstoća na savijanje i otpornost na habanje, mala volumna težina, dugi vijek trajanja, dobra obradljivost, reparabilnost, niska cijena održavanja, postojanost prema koroziji i vremenskim utjecanjima

Polimerizirano drvo

To je drvo u čije je šupljine utjeran tekući sintetski materijal koji nakon toga polimerizira i na taj način poboljšava fizikalna i kemijska svojstva drva. - sve vrste drva nisu prikladne za taj postupak, a prikladnost ovisi o

permeabilnosti (propustljivosti). - dobre vrste su: bukovina, brezovina, javorovina, topolovina, lipovina. - ne mogu se obrañivati: jelovina i smrekovina u suhom stanju.

- proces polimerizacije vrši se najčešće pomoću gama-zračenja i dovoñenja topline naklon impregnacije s nekim niskoviskoznim polimerom (na pr. stirol).

- karakteristike: veća volumna težina, manja higroskopnost, veća otpornost na habanje, čvrstoća na tlak; tvrdoća; utezanje i bubrenje je znatno manje.

32

2.6. Sintetski materijali Sintetski spužvasti mekani materijalni

Mekane spužve za tapeciranje Prema vrsti mjehurića razlikujemo materijale otvorene, mješovite i zatvorene strukture. Za tapeciranje (ojastustečenje) namještaja koriste se: -PU poliuretanske spužve koje mogu bite na bazi poliestera ili polietera, -lateksne spužve , -PVC mekane spužve i -slijepljena spužva.

Svojstva PU-spužve u znatnoj mjeri ovise o drugoj komponenti ( prva komponenta je poliizocijanat, a druga komponenta je poliester ili polieter). Polieterske spužve su mekše i elastičnije, dok su poliesterske grublje kompaktnije i manje elastične. Neka svojstva spužvi kao na pr. elastična svojstva i trajnost oblika ovise o volumnoj težini. Povećanjem volumne težine povećava se tvrdoća i smanjuje trajna deformacija. Lateksna spužva (pjenasta guma) ima visok stupanj elasticiteta i relativno malu trajnu deformaciju po krivulji elastičnosti i po veličini histereze, odnosno dobru komfornost. PVC-mekane spužve mogu biti raznih struktura, u vezi s tim tvrde, tvrdo-elastične i mekano-elastične. Mekane spužve zatvorene strukture se koriste se za izradu sprava za vježbanje te za tapeciranje autosjedišta.

Slijepljena spužva nastala je iz otpadaka mekanih spužvi koji se melju u pahuljice za jastuke ili se prešaju u odreñene oblike ili blokove. Svojstva elastičnih spužvastih materijala ispituju se prema standardiziranim metodama. Spužvasti materijali izlažu se naprezanju pri čemu se prati deformacija. Zbog zaostajanja deformacije za opterećenjem, odnosno većeg utroška radnje kod opterećivanja, nego dobivene radnje kod rasterećivanja

33

pojavljuje se histereza. Histereza je mjera unutrašnjeg prigušenja koje nastaje zbog trenja molekula pri naprezanju.

Kod usporedbe različitih spužvastih materijala koristi se odnos opterećenja kod 65% deformacije s opterećenjem kod 25% deformacije. Ova veličina je mjera komfornosti, jer korisnik tapeciranog proizvoda želi imati mekoću kod visokog i niskog opterećenja.

Komfornost = b

a

Svojstva različitih mekanih spužvi

34

Krivulje elastičnosti i histereze za različite vrste spužvi u usporedbi sa čeličnom oprugom

35

Sintetski kruti materijali porozne strukture Kod ovih se materijala u jednom radnom hodu proizvede oblikovani elementi s ugušćenim rubnim zonama i vrlo poroznim središnjim dijelom. Takva sendvič struktura odlikuje se visokom krutosti i malom težinom. Kao ishodni materijali primjenjuju se pretežno termoplasti (na primjer ekspandirani polistirol EPS) i duromeri (na pr. poliuretan PU). Ovi materijali koriste se za razne dijelove namještaja kao na primjer ljuske za fotelje. Sintetski kruti materijalni neporozne strukture

a- ubrizgani odljevci iz termoplasta, - izvorni materijal je u obliku granulata koji se plastificira u zagrijanom cilindru. - tekuća masa se tlači klipom i uštrca u zatvoreni kalup, te hlañenjem prelazi u kruto stanje.

b- sintetske mase armirane staklenim vlakancima. c- izrada šupljih napuhanih obradaka. d- termoform postupak.

- kao sirovina se koriste termoplasti u obliku ploča koje se pomoću vakuuma, tlaka ili odgovarajuće preše pri povišenoj temperaturi oblikuju po želji.

36

Struktura (graña) i karakteristike ojastučenog namještaja

Kostur se obično izrañuje iz masivnog drva, na njega se polažu papirna ljepenka, spužva, kapa, opružna jezgra, tkanina ili koža i sl. Na slici je prikazana struktura ojastučene podloge sa dvostrukom opružnom jezgrom.

odozgo prema dole: -presvlaka (tkanina,koža), - mekani površinski sloj (vuna, vata, ), - spužva, - izolacija od opruga-kapa (kokos i sl), - opružna jezgra, - elastična podloga (valjane opruge, gumirana traka i sl), - opružna jezgra.

Ojastučena podloga sa dvostrukom opružnom jezgrom.

37

2.7. Opruge i opružni sistemi

Opruga je dio mehanizma koji zahvaljujući elastičnoj deformaciji pri opterećenju prima energiju, a poslije opterećenja vraća se u prvobitni položaj. Naprezanja kojima se opruge izlažu su tlak, vlak ili torzija. Po obliku opruge su: konične, spiralne, cilindrične, valovite ili cik-cak, valjane (peglane) ili spljoštene.

Spiralne konične i valovite opruge

Valjana opruga

38

U proizvodnji ojastučenih proizvoda često se koriste opružne jezgre koje mogu biti različitih konstrukcija.

Opružne jezgre: a) šlarafija, b) ''bonell'' jezgra i c) džepičasta jezgra.

39

2.8. Elastične podloge

1. podloge iz valovitih ili cik-cak opruga – koriste se za sjedišta i naslone fotelja tako da se metalnim sponkama učvršćuju za okvire sjedišta ili naslona.

2. podloge iz cilindričnih opruga – koriste se za sjedišta i naslone, - često se kombiniraju sa drugim tipovima opruga.

3. podloge iz spljoštenih spiralnih opruga – to su rastegnute cilindrične opruge koje su zatim spljoštene u oblik traka.

4. podloge iz gumenih traka – gumene trake u zategnutom stanju služe za izradu podloge na koju se zatim stavljaju jastuci iz poliuretana. Trake se armiraju tekstilnom osnovom, ili su bez nje. - takoñer se upotrebljavaju podloge iz gumenih konopa.

2.9. Kape

Pokrovi na opružnoj jezgri koji izoliraju gornje dijelove moltoprena od opružne jezgre. Kokos kape, sisal kape, (kokos-sisal) kape. Navedene kape su gumirana vlakna kokosa ili sisala.

Kokos kapa

40

2.10. Pokrovi ojastučenog namještaja

Tekstil - Prednosti: neograničene mogućnosti boja i dizajna, propusnost za zrak,

vlagu i prijenos topline. - Moguća je izrada tekstilnih materijala otpornih na prljanje, vodu, vatru

itd. no oni se primjenjuju samo u specijalne svrhe (bolnice, brodovi, javna prevozna sredstva sl.).

- Tekstilni materijali koji se najčešće koriste su pamuk, vuna, sintetska vlakna poliakrili, poliamidi, poliesteri.

- Bitna svojstva tekstilnog materijala za tapeciranje su otpornost na habanje i postojanost boje prema svjetlu.

Tekstilni materijal

Prirodne kože

Visoko cijenjeni tapetarski materijal je prirodna koža koja ima odlična svojstva trajnosti , izdržljivosti, te propusnosti vlage i topline.

Prirodna koža

41

Sintetske kože Većina današnjih sintetskih koža je iz pamučne osnove presvučene - PVC-om ili PU. - PU je znatno rezistentniji (otporniji) od PVC-a, elastičan i kod niskih

temperatura. - PVC koža je neugodna za sjedenje zbog znojenja

PU koža

PVC koža, lice i naličje

42

2.11. Okovi Okove možemo podijeliti na: -prihvatnike za otvaranje i zatvaranje -bravice -zglobnice i petlje -vodilice -postolja i nosaći -posebni funkcionalni okovi

43

44

3. TOČNOST OBRADE

Stolarski se proizvodi izrañuju prema crtežima konstruktora. Crtežom je zadan oblik, dimenzije i meñusobni položaj svih detalja jednog proizvoda. Potpunu podudarnost s crtežima je nemoguće postići, stoga se uvijek dozvoljavaju neka odstupanja koja su odreñena normama.

-točnost obrade zadana je: a) točnošću oblika – pogrešnost oblika najčešće se očituje u odstupanju

površina detalja od geometrijskih ravnina, u koničnosti, odstupanju od zadanih kutova.

b) točnošću dimenzija – pogrešnost dimenzija pozitivna je ili negativna razlika izmeñu nacrtom zadanog detalja i izrañenog proizvoda.

c) čistoćom površine (hrapavost površine) što je odstupanje od nacrtom zadane hrapavosti.

d) točnošću sadržaja vode- u obzir treba uzeti higroskopnost drva – zato se drvo suši do one vlažnosti koja će s vlagom zraka u odreñenom prostoru u kojem će se proizvod koristiti biti u ravnoteži pa taj sadržaj vode u drvu nazivamo vlaga ravnoteže. - sadržaj vode drva na koji sušimo drvni materijal je obično za 2% niži od eksploatacijskog (VLAGE RAVNOTEŽE) zbog tehnološkog navlaživanja (kod brušenja, izbjeljivanja, močenja i dr.)

3.1. Tehnološke baze

Baze su površine obradka koje nam služe za postizanje odreñenog položaja obradka u odnosu na alat ili neke druge elemente stroja. Baze mogu biti grube ili fine. Grube baze su još neobrañene plohe piljenica ili ploča, a fine su obrañene plohe. Kod obrade imamo obično 3 grupe površina:

- bazne površine - površine na koje djeluju ureñaji za pritezanje - površine koje se obrañuju

Položaj novih površina u odnosu na one ranije postiže se baziranjem- oslanjanjem obradaka na elemente stroja (stol stroja, vodilice i dr.), tako da obradak dobije potpuno odreñen položaj u odnosu na oštricu alata. Baziranje se postiže učvršćivanjem ili samo pritiskivanjem obradka k površinama stroja ili naprave i uvijek je vezano uz gubitak svih ili nekih stupnjeva slobode gibanja obradka. Predmet u prostoru ima 6 stupnjeva slobode –3 translacije-X-Y-Z i 3 rotacije oko tih osi kao što je prikazano na slici.

45

Predmet u prostoru i stupnjevi slobode

Ako stavimo obradak na radnu ploču stroja lišavamo ga tri stupnja

slobode gibanja: rotacija po jednoj horizontalnoj osi, rotacija po drugoj horizontalnoj osi i vertikalno premještanje. Ako na stol stroja stavimo vodilicu dobivamo još dvije točke i uklanjamo dva stupnja slobode gibanja – rotaciju oko vertikalne osi, te horizontalno premještanje u jednom smjeru. Položaj ploha koje ostaju slobodne odreñen je položajem onih ploha koje su uporište ili vodilice – te površine možemo zvati bazne ili uporišne površine, a one odreñuju položaj ostalih površina u odnosu na alat ili neke druge elemente stroja. Praksa proizvodnje namještaja donijela je neke osnovne principe kod primjene baza:

1. Tijekom tehnološkog procesa primjenjuju se sve točnije baze, kako bi se postigla što veća točnost obrade (piljenice, krojenje u elemente, izrada baznih površina itd.).

2. Korištenje jedne baze za što veći broj operacija (kod izrade čepa i bušenje rupa na istom elementu koristiti istu bazu).

3. Baze treba birati tako da nam garantiraju točnost kod sastavljanja. 3.2 Oblikovanje i dimenzioniranje

Dimenzija detalja ili pojedinog dijela detalja u mehaničkoj obradi reznim alatima odreñena je razmakom oštrice alata i teoretske tehnološke baze Razmak od oštrice do linije baziranja x-x, iznosi y i može se podešavati. Podudarnost stvarnog y sa zadanim je ustvari finoća (točnost) podešavanja. Točnost podešavanja ovisi o radniku koji podešava i njegovom mjernom kontrolnom instrumentu, te o broju uzoraka na temelju kojih se procjenjuje podešenost no i kod idealno točnog podešavanja može doći do promjene razmaka, već i zbog nedovoljne krutosti u sistemu obradak – alat – stroj, na primjer zbog, nehomogenosti drva, zatupljenja alata ili nedovoljne krutosti stroja (vibracija).

46

Veličina podešavanja alata „y“

3.3 Izvori pogrešaka

Kod pogrešaka moramo razmatrati pogreške unutar pojedinog obradka, kao i pogreške u cijeloj partiji obradaka. Na točnost unutar jednog obradka važan je utjecaj geometrijske točnosti stroja, alata i naprave, netočnost podešavanja kod nešto dužih detalja, krutost stroja i nehomogenost drva. Na točnost obrade partije obradaka utječe promjena podešenosti uslijed nesavršenih ureñaja, temperaturnih deformacija, zatupljenja oštrice što rezultira povećanjem sile rezanja što izaziva deformacije, nehomogenosti drva ali i sam radnik koji uslijed zamora mijenja režim obrade (pritisak, pomak i sl.) - izvori pogrešaka mogu biti izazvani: strojem, napravom, alatom, obradkom i

radnikom. - pogreške možemo podijeliti na: sistematske i slučajne - izvori sistematskih grešaka mijenjaju se tokom vremena i to mogu biti

zatupljenje oštrice, termičke deformacije i habanje naprava. - slučajne greške su različite za svaki obradak i mijenjaju se bez zakonitosti.

47

Klasifikacija izvora pogrešaka kod obrade drva

3.4 Utjecaj geometrijske netočnosti i zatupljenja oštrice na točnost obrade

a) Zatupljenje oštrice nastaje kao rezultat je habanja režućeg brida, oštrina je odreñena radijusom oštrice koji u toku rada postaje sve veći, pa se radi toga povećavaju sile rezanja (tangentna i normalna sila rezanja), a skraćenjem oštrice obradak takoñer mijenja dimenzije.

b) Geometrijska netočnost strojeva. • netočnost elemenata koji služe za baziranje

- bazirajuće površine su najčešće ravne plohe stolova, suporta, transportera i prislona

- baziranje je općenito nepokretno (ostvaruje se nepokretnom vezom obradka i bazirajućeg elementa stroja), pokretno – klizno (ako obradak nekom svojom površinom klizi po nepokretnom elementu stroja koji mu služi kao vodilica, takvi strojevi imaju manju točnost) i centrično kod tokarenja kad obradak rotira oko svoje podužne osi

• netočnost elemenata na kojima je fiksiran alat - najčešća je netočnost ekscentričnost – njen iznos obično nije tako velik,

ali uzrokuje vibracije, što izaziva veliku netočnost • netočnost meñusobnog položaja baznih elemenata i elemenata koji nose

alat - ove greške očituju se u meñusobnoj neparalelnosti, neokomitosti i

necentričnosti

48

c) Krutost strojeva - krutost sistema stroj-alat – obradak se može izraziti jednadžbom

k= yP ….N/mm

gdje je „P“ sila u (N), a „y“ deformacija u (mm). - krutost sistema je suma krutosti svih komponenata: y= y1 + y2 + y3 + ... + yn

Kod nedovoljne krutosti putanja alata odstupa od zadane i rezultat je netočnost obrade.

d) Točnost strojeva Elementi stroja, koji uvjetuju točnost obrade su stolovi, vodilice, suporti, osovine i naprave. Procjena utjecaj pojedinih sustava na točnost obrade:

Iz tablice se vidi da u općoj netočnosti obrade netočnost stroja nije jedini faktor. Ipak netočnost stroja iznosi 30 do 44% ukupne netočnosti. Netočnosti nekih strojeva: Kružne pile: -neravnost propiljene površine 0,30 mm na 1000 mm, -neokomitost 0,20 mm na 100 mm, -odstupanje u širini ili debljini obradka 0,30 mm na 1000 mm. Četverostrane blanjalice: -neravnost i neparalelnost 0,20 mm na 1000 mm, -neokomitost 0,10 mm na 100 mm, -nejednoličnost debljine ±0,40 mm na dužini od 30 – 40 mm, -nejednoličnost debljine ±0,45 mm na dužini od 50 – 80 mm.

SUSTAV ALAT SA KRAĆOM

OŠTRICOM % mm

ALAT SA DULJOM

OŠTRICOM % mm

GEOMETRIJSKA NETOČNOST

STROJA

25 0,09 14 0,09

GEOMETRIJSKA NETOČNOST

ALATA

5 0,02 30 0,20

NEJEDNOLIČNOST GRAðE DRVA

40 0,15 27 0,15

OSTALI SLUČAJNI ČIMBENICI

30 0,11 29 0,19

UKUPNO 100 0,37 100 0,63

49

Glodalice: -nejednoličnost obrade po debljini 0,10 mm na 1000 mm, -neparalelnost profila sa bazom 0,2 mm na 1000 mm.

3.5 Meñusobna zamjenjivost

Svojstvo je proizvoda da bez dopunske obrade i tzv. pripasivanja ulazi u spregu s drugim proizvodom s tim da u procesu eksploatacije zadovolji uvjete postavljene normama za kvalitetu. Da bi se postigla meñusobna zamjenjivost potrebno je ispuniti uvjete:

1. primjena praksom provjerenih tolerancija i dosjeda, 2. prikladno projektiranje proizvoda i označavanje dosjeda i tolerancija u

crtežima, 3. posjedovanje opreme na kojoj je moguće pridržavati se dosjeda i

tolerancija, 4. posjedovanje odgovarajućih mjernih i kontrolnih instrumenata

potrebne točnosti, 5. odgovarajuća organizacija kontrole sušenja drva, stanja strojeva, stanja

alata, uvjeta u pogonu i točnosti obrade.

U suvremenim uvjetima proizvodnje gdje se koristi kooperacija i izrada pojedinih elemenata u raznim tvornicama, meñusobna zamjenjivost je jako važna. - meñusobna zamjenjivost može biti

– potpuna (bez obrade) – djelomična (s obradom) – selektivna (razvrstavanje)

50

3.6 Tolerancija dosjedi i mjerni ureñaji

Osnovna dimenzija nekog elementa, odnosno otvora, zadana je nominalnom mjerom, a linija koja na crtežu predstavlja tu graničnu crtu zove se nulta linija.

a) Tolerancija je dozvoljeno odstupanje od nominalne mjere, koje

omogućuje izradu proizvoda u granicama optimalne točnosti. - gornje odstupanje – je najveća dopuštena mjera. - donje odstupanje – je najmanja dopuštena mjera. - polje tolerancije - je razlika izmeñu najveće i najmanje dopuštene mjere

(gornjeg i donjeg odstupanja) b) dosjed ili spoj je meñusoban odnos združenih elemenata

• dosjedi mogu biti : - slobodni ili labavi → izmeñu elemenata postoji zračnost, - čvrsti ili prisni → nema zračnosti, nego je prisutno stezanje, - prelazni → moguće je manje stezanje, odnosno manja zračnost.

• u razradi dosjeda (spojeva) postoji dva sistema: 1. sistem zajedničke osovine – promjer osovine može biti samo manji

od nominalne mjere (nominalna mjera jednaka je najvećoj dopuštenoj mjeri) , a gornje odstupanje jednako je nuli.

2. sistem zajedničkog otvora – promjer otvora može odstupati od nominalne mjere samo na gore (nominalna mjera jednaka je najmanjoj dopuštenoj mjeri), a donje odstupanje jednako je nuli.

Prema meñunarodnoj normi ISO 286 tolerancije i dosjedi podijeljeni su u 18 grupa kvalitete (oznaka brojem od 1 do 18). Kvaliteta označuje stupanj točnosti tolerancije, a veličina tolerancijskog polja ovisi o nazivnoj mjeri „D“ i kvaliteti tolerancije i izražava se brojem jedinica tolerancije: Za D=1 do 500 mm jedinica tolerancije se računa:

i= 0,45 3 D +0,001D …(µm) Za D= 500 do 3150 mm jedinica tolerancije se računa:

I= 0,004 D + 2,1 ……(µm) Veličina tolerancijskog polja dobiva se množenjem jedinica tolerancije sa faktorom kvalitete tolerancije.

Upotreba osnovnih tolerancija: IT1 do IT6 uglavnom za preciznu mehaniku i mjerila, IT5 do IT11 za dosjede elemenata strojeva, IT12 do IT16 za veće tolerancije pri obradi.

51

Krivulja jedinice tolerancija

Položaji tolerancijskog polja. ES=gornje odstupanje za otvore, es= gornje odstupanje za osovine, EI=donje odstupanje za otvore, ei=donje

odstupanje za osovine.

52

Sistem zajedničke osovine

Sistem zajedničkog otvora

U praksi se primjenjuju oba sustava, ali se češće primjenjuje sustav zajedničkog otvora, iz razloga lakše obrade i mjerenja s vanjske strane osovine.

Veličina tolerancije i troškovi proizvodnje

53

Mjerna oprema i mjerna nesigurnost

Mjerna oprema u drvnoj industriju služi za mjerenje i kontrolu dimenzija, kutova, sadržaja vode u drvu, mase drva, tehničkih svojstava drva i drvnih proizvoda i drugo. To su pomična mjerila, mikrometri, komparatori, granična mjerila, mjerne lupe, vlagomjeri, vage, kidalice i drugi mjerni ureñaji. Mjerna oprema mora imati zahtjevna mjeriteljska svojstva i mora se održavati tako da se ta svojstva mogu postići.

Svako mjerenje je rezultat procesa sa više ili manje izraženim slučajnim djelovanjem koje rezultira greškama u mjerenju. Greške se javljaju tokom svakog mjerenja, pa i u najpreciznijim mjerenjima koja se vrše na etalonima. Rezultat mjerenja je potpun samo kada je praćen sa kvalitativnim pokazateljem njegove nesigurnosti. Mjerna nesigurnost može se definirati kao procjena blizine najboljoj vrijednosti mjerne veličine. Nesigurnost u rezultatu mjerenja se općenito sastoji od nekoliko komponenti koje mogu biti grupirane u dvije osnovne kategorije prema načinu na koji su procijenjene njihove numeričke vrijednosti.

A- komponente dobivene statističkim metodama (Najbolja procjena očekivane vrijednosti mjerene veličine dobivene iz niza neovisnih mjerenja u istim mjernim uvjetima).

B- komponente dobivene ostalim načinima odreñivanja utjecaja na mjerenje (znanstvena prosudba na osnovu svih raspoloživih podataka o mjernoj veličini kao na pr. prethodni mjerni podaci, iskustvo ili poznavanje ponašanja i svojstva instrumenta, proizvoñačevi tehnički podaci, podaci o umjernicama i ovjernica i drugo).

Shematski prikaz graničnog mjerila

54

4. MEHANI ČKA OBRADA DRVA 4.1 Analiza procesa rezanja

Kod obrade drva rezanjem dolazi do razaranja veze izmeñu čestica materijala po zadanoj ravnini i obradak se dijeli na dijelove, bilo uz tvorbu iverja ili bez pojave iverja. Iver je dio drva koji je u procesu rezanja bio podvrgnut deformacijama kao što su tlak, savijanje, kalanje i smicanje. Zahvaljujući malom radijusu oštrice s relativno malim silama postižu se takva naprezanja koja su veća od čvrstoće drva, pa dolazi do njegove destrukcije i razdvajanja čestica U procesu rezanja oštrica alata prvo vrši deformaciju stranica, a tek zatim prerezivanje stanične stjenke.

Obrada obzirom na geometriju gibanja oštrice

Pravocrtno rezanje – oštrica je okomita na smjer njezinog gibanja, a površina koja nastaje nakon obrade paralelna je s konačnom površinom. Cilindrično glodanje – proces obrade oštricama koje su fiksirane na obodu rotirajućeg valjka, a obrada se vrši uzastopnim skidanjem niza zasebnih ivera površina obrade ne poklapa se s površinom rezanja i sastavljena je iz niza tragova koje ostavljaju oštrice tijekom obrade (cikloide). Aksijalno glodanje- oštrica je na osnovici rotirajućeg valjka

Pravocrtno rezanje

Pravocrtno rezanje duž vlakanaca

Kod svakog rezanja interesantna je pojava tvorbe ivera – ona je ovisna o parametrima oštrice, a o tvorbi iverja ovise mnogi drugi faktori kao zatupljenje alata, kvaliteta obrañene površine i sl. - može se reći da postoje tri tipa ivera:

I.tip ivera –Ako je prednji kut oštrice velik, onda u početnom periodu dolazi do utiskivanja i tlačenja u smjeru vlakanaca, stanovitog smicanja i zatim kalanja. Tipična je pukotina koja ide ispred oštrice do časa kada je čvrstoća ivera na savijanje manja od sile zbog čega dolazi do prelamanja ivera. Nakon loma proces se ponavlja. Kvaliteta obrade ovisi o svojstvima drva i kutu vlakanaca. Ako se obrañuje „uz žicu drva“ onda pukotina ulazi ispod ravnine obrade, iver se lomo i kvaliteta obrade je loša. Ako se obrada vrši „niz žicu drva“ onda pukotina ide iznad ravnine obrade i kvalitet obrade je dobar.

55

II. tip ivera – tipična je konstantna destrukcija drva koja počinje kod oštrice i ide prema gornjoj površini. - iver klizi po prednjoj strani oštrice, a sama oštrica putuje naprijed u područje koje se još nije deformiralo. - karakteristika ovog ivera je spiralni oblik i glatka površina, - visoka kvaliteta obrade.

II. tip ivera – oštrica stišće drvo i izaziva naprezanje na tlak i smicanje, zbog vrlo malog prednjeg kuta naprezanje na smicanje usmjereno je gotovo paralelno s površinom obrade. - dolazi do ugušćivanja mase ispred same oštrice, - iver ne odlazi po prednjoj strani oštrice, nego neko vrijeme ostaje izmeñu oštrice i nedeformiranog drva, - nakon veće količine nakupljenog materijala dolazi do savijanja ivera i odlaska prema gore. - karakteristična greška ovog načina obrade je čupavost površine

56

Pravocrtno rezanje poprečno na vlakanca - kod ovog rezanja dolazi do obrade na radijalnoj ili tangencijalnoj ravnini - oblik ivera ovisan je o prednjem kutu – ukoliko je on dovoljno velik

dolazi do tvorbe neprekinutog ivera (rezanje, odnosno ljuštenje furnira) - tvorba ivera ovisi o čvrstoći drva na smicanje, tlak i vlak poprečno na

vlakance - sile rezanja kod poprečnog rezanja znatno su manje od sila kod uzdužnog

rezanje upravo zbog bitne razlike izmeñu mehaničkih svojstava duž vlakanaca i poprečno na vlakanca drva.

57

Kvaliteta obrade

Kvaliteta obrade ovisi o svojstvima drva i kutu vlakanaca. Ako je kut vlakanaca u odnosu na površinu obrade velik (preko 10˚), a obrada se vrši tako da oštrica alata ide u suprotnom smjeru od smjera vlakanaca, tada će se ispred oštrice noža stvarati pukotina kao što je prikazano na slici „a“ i kvaliteta obrade će biti loša. Ako se obrada vrši u smjeru vlakanaca drva –slika „b“ kvaliteta obrade je dobra.

58

Pravocrtno rezanje okomito na vlakanca (čeoni presjek) - ovdje mogu biti dva smjera obrade : radijalni i tangencijalni - kod tangencijalne obrade istovremeno se radi iver iz ranog i kasnog drva,

dok je kod radijalne obrade iver sastavljen naizmjence iz ranog i kasnog drva

- prvi tip ivera – oštrica prerezuje vlakanca i ispod površine obrade dolazi do tvorbe malih pukotina, ukoliko su pukotine malene, kvaliteta obrade je visok.

- drugi tip ivera – do destrukcije drva dolazi u ravnini obrade, ali i paralelno s tom ravninom, malo ispod nje.

4.2 Glodanje duž vlakanaca

Obrada kod koje se ravnina obrade postiže pojedinačnim i uzastopnim skidanjem manjih ivera - postoje dvije varijante ove obrade:

59

1. kada je pomak obradka suprotan gibanju oštrice- lakše se izvodi-slabija kvaliteta obrade slika a.

2. kada su oba gibanja istosmjerna- teže se izvodi-bolja kvaliteta obrade slika b.

4.3 Obrada tračnom pilom U proizvodnji namještaja upotrebljavaju se uskolisne tračne pile pomoću kojih se mogu ispiliti zakrivljeni obradci što je gotovo nemoguće izvesti drugim tipom stroja. Brzine rezanja kreču se od 15 do 50 m/s. Približno je moguće izračunati minimalni radijus zakrivljenosti„R“ u (mm) koji je moguće ispiliti s pilom širine „B“ i razvrakom zubaca na jednu stranu „A“.

R= ⟩⟨⋅

mmA

B212,0

Širina pile bira se prema potrebnom minimalnom radijusu – što je manji radijus pila mora biti uža jer bi u protivnom došlo do stezanja pile u propiljku, odvlačenja pile u stranu i padanja s transportnog sistema pile što je prikazano u tablici.

Kod ručnog pomaka osnovni elementi za baziranje su stol i vodilica.

a b

60

Vodilica se nekada zamjenjuje zakretnim ureñajem kod ispiljivanja elemenata kružnice.

4.4 Obrada kružnom pilom

Kružnom pilom vrši se uzdužno, poprečno i piljenje pod kutom, te raspiljivanje (krojenje) ploča, Piljenje se ostvaruje okretanjem alata tj. kružne pile i relativnim gibanjem alata prema obradku, tj. obradka prema alatu. Brzina rotacije kružne pile odreñenog promjera uvjetuje brzinu rezanja. U procesu piljenja na zupce pile djeluju sile rezanja koje, ako su prevelike mogu izazvati deformaciju alata. Osim toga djeluje i centrifugalna sila, te trenje alata o obradak, koje izaziva zagrijavanje pile. Da bi se trenje smanjilo propiljak je nešto širi od lista pile. To se postiže razvrakom zubaca, većom širinom zubaca od lista ili specijalnom izradom lista pile, gdje je pila u središnjem dijelu tanja nego po obodu. Trenje se nastoji spriječiti i raznim vrstama prevlaka na listu pile – npr. teflonom. Kružne pile imaju veći propiljak od tračnih pila, pa je iskorištenje materijala pri krojenju tračnim pilama veće, ali kružne pile imaju veću produktivnost.

Dimenzije i položaji pile i obradka, C-visina pile nad obradkom, H-debljina obradka, d-os rotacije pile, D-promjer pile, φu-Kut ulaska pile u materijal, φizl-

kut izlaska pile iz materijala.

a b

c

fz

61

Na slici a i b prikazani su odnosi dimenzija i položaji pile i obradka kada su rotacija pile i pomak obradka u različitim smjerovima slika a odnosno u istom smjeru slika b. Visina pile nad obradkom „C“ ima utjecaj na režim rezanja. Kod manje visine srednja debljina ivera je manja, a isto tako i kutovi ulaska „φu“ odnosno izlaska zubaca „φizl“ slika „a“ jer je rezanje je bliže rezanju duž vlakanaca. Kod malene visine „c“ potrebna je maksimalna sila za pomak. Na slici c prikazan je tok tvorbe ivera i veličina pomaka po zubu pile „fz“ o kojoj ovisi osim utroška energije i kvaliteta obrade.

fz = ⟩⟨⋅

⋅mm

zn

u1000

gdje je : -u, pomak u m/min -n, broj okretaja pile u o/min -z, broj zubi pile

4.5. Rezanje mlazom vode, laserom i vibraciono rezanje

a) Rezanje strujom vode

Struja vode koristi se u mnogim područjima za rezanje različitih materijala. Osnovni princip sastoji se u tome da voda pod velikim pritiskom (2500 bara) istječe iz cilindra kroz malu sapnicu i udara u drvo te stvara propiljak odreñene dubine i širine. Dubina prodora proporcionalna je brzini struje vode i njezinoj poprečnoj površini. Kvaliteta površine ovisi o nizu faktora, a meñu njima i o volumnoj težini drva. Površina mekog drva gruba je i čupava.

b) Rezanje laserom Laser je kvantno-mehanički generator svjetla i proizvodi intenzivnu koncentriranu zraku istobojnog svjetla. Takva koncentracija snage dovoljna je da bilo koji materijal pretvori u plinovito stanje. Kod pokušaja rezanja drva na ovaj način u pokusima je postizan propiljak uz blago pougljenjene površina obrade. Plinoviti produkti razgradnje drva smetaju prodoru laserske zrake jer izazivaju njezinu disperziju. U obradi drva laser se koristi za krojenje furnira kod izrade intarzija.

62

c) Vibraciono rezanje nožem Nož se giba naprijed vibrirajući i svojom oštricom razdvaja materijal na strane, no na stranama oštrice javlja se trenje. Na bočnim stranama javlja se trenje koje se suprotstavlja gibanju naprijed i za njegovo svladavanje potrebna je odreñena sila. Kod tvrdih materijala prikladnije su paralelne vibracije, a kod materijala kao što su mekane spužve mogu se koristiti okomite vibracije s obzirom na bočnu površinu noža. - Koristi se kod krojenja spužvi i tekstilnih materijala.

4.6 Obrada na ravnalici, debljači i četverostranoj blanjalici

Podužnim glodanjem formiraju se uzdužne površine prizmatičnih elemenata iz masivnog drva i plohe koje odreñuju debljine nekih pločastih elemenata - grupa strojeva za ove procese su ravnalice, debljače i četverostrane

blanjalice. Obrada na ravnalici ( ravnanje) ravnalice moraju osigurati ravnu površinu na relativno neravnim obradcima.

Shematski prikaz obrade baznih površina na ravnalici

63

Ravnalice s kliznim baziranjem sl. od a do d i ravnalice sa nepokretnim

baziranjem sl. e i f.

Ravnalice s kliznim baziranjam imaju prednji i stražnji stol po kojima klizi obradak, a izmeñu se nalazi glava s noževima. Na prednji stol baziraju se obradci sa svojim neobrañenim površinama, sve do časa dok se prednji kraj ne obradi i ne preñe na stražnji stol. Ovakvo baziranje je stabilno ako je obradak tijekom obrade na pravilan način baziran na stolovima ravnalice kao što je to prikazano na slici a . Ako je duljina obradka znatno veća od

64

dužine stola (slika b ) njegov položaj će se stalno mijenjati. Pri baziranju obradka s izbočinom prema dolje (slika c) položaj obradka je nestabilan i teško je postići ravnu (baznu) plohu. Netočnost grubih prikrojaka ima utjecaj na netočnost ravnanja (slika d) pa je teško u jednom prolazu postići ravnu plohu. Kod ravnalica s nepokretnim baziranjem obradak se fiksira bočnim transporterima (slika e) i tako transportira na glavu s noževima. Obrada na ovakvim strojevima znatno je točnija. Izradom malih utora (slika f) za čiju izradu nisu potrebne velike sile, pa nema ni velikih deformacija postiže se relativno točna obrada jer se obradak vodi po izrañenim utorima. - netočnost obrade poravnatih obradaka uzrokovana je:

1. neravnošću površina grubih prikrojaka, 2. deformacijom obradaka tijekom obrade, 3. netočnim podešavanjem stroja, 4. unutrašnjim naprezanjima drva,

Obrada na blanjalici, (debljači) Ovi su strojevi predviñeni za obradu na zadanu debljinu, a shematski prikaz obrade na blanjalici prikazan je na slici.

Shematski prikaz obrade na blanjalici (debljači) Baziranje se vrši na stolu ispod kojeg se nalaze dva valjka čija je svrha smanjenje trenja, pa su zato istaknuta iznad površine stola za 0,1 do 0,2

a

b c

65

mm. Vertikalna nepomičnost obradka se ostvaruje pomoću pritisnih elemenata koji se nalaze ispred i iza glave s noževima. Ako je transportni ureñaj izveden u sekcijama (slika c) tada je moguće istovremeno ravnati elemente različitih debljina koje mogu varirati od 1 do 5 mm.

Obrada na četverostranoj blanjalici Na ovim strojevima vrši se istovremena obrada sa tri ili četiri strane obradka. - ovi se strojevi najčešće koriste za obradu elemenata za grañevnu stolariju - ne osiguravaju točnost oblika po dužini obradka ako prije toga nije

obrañena bazna ploha na ravnalici.

Shematski prikaz obrade na četverostranoj blanjalici. 1-radni stol, 2-obradak, 3- radni stol, 4-transportni pritisni valjci, 5- vertikalna vodilica, 6- pritisne opruge,

7- donja glava s noževima, 8- pritisni valjci, 9- bočna glava s noževima, 10- vertikalna vodilica, 11- bočna glava s noževima, 12- pritiskivač, 13- pritisni

valjak, 14- gornja glava s noževima, 15- pritiskivač, 16- vertikalna vodilica, 17- pritiskivač.

4.7. Obrada na stolnoj, nadstolnoj i drugim glodalicama

Osnovni zadatak ovih ureñaja je obrada zakrivljenih površina, mada se na ovim strojevima nekada vrši tipično podužno glodanje ili pak poprečno glodanje ravnih površina. Glodanje zakrivljenih oblika karakteristično je po varijabilnom kutu izmeñu ravnine rezanja i smjera vlakanaca koji se mijenja u granicama od 0 – 90° tj. sve od podužnog do poprečnog rezanja. Razlikujemo tri tipa strojeva: -glodalice s jednim glodalom (stolne i nadstolne glodalice), -glodalice s dva glodala (kopirne glodalice), -karuselne glodalice s više glodala.

66

Stolna glodalica Na stolnim glodalicama izvode se operacije obrade uz prislon, po šabloni uz prsten i razne druge operacije prikazane na slici.

Tehnološke operacije na stolnoj glodalici. 1- glodalo, 2- radna osovina 3- obradak, 4- stol glodalice, 5- vertikalni prislon, 6- prsten, 7 i 9- šablona, 8-

pokretni suport. Slike od a do e: a- obrada uz prislon, b- obrada uz prsten montiran iznad glodala, c,e- obrada uz šablonu i prsten montiran ispod glodala, d- obrada pera na rubu ploče pričvršćene na pokretni suport.

67

Nadstolna glodalica Strojevi kojima se izrañuju rupe, podužne rupe, i razločiti drugi oblici su nadstolne glodalice.

Shematski prikaz nadstolne glodalice. 1- pogonski motor, 2- glodalo, 3- obradak,

4- šablona, 5- stol, 6- trn.

- tipična obrada na ovim strojevima je obrada zakrivljenih obradaka i to i s vanjske i s unutarnje strane i to osobito ako su radijusi mali i obrada gornje strane pločastih obradaka, rezbarenje i sl.

- osnovna značajka kod obrade na nadstolnoj glodalici je mogućnost primjene ekscentrične stezne glave i glodala s jednom oštricom.

- druga karakteristika obrade na nadstolnoj glodalici kod obrade po šabloni je korištenje trna koji viri iznad stola nasuprot glodalu i klizi po utorima šablone te se na taj način vrši kopiranje. Na donjoj strani šablone nalaze se kanali vodilice u koje ulazi trn, pa se pomicanjem šablone po trnu dobiva na obradku negativ oblika.

Ekscentrična stezna glava i glodalo s jednom oštricom.

68

Izbor alata za nadstolnu glodalicu sa ekscentričnom steznom glavom u mm.

d1 - promjer glodala, d2- promjer rupe, e- ekscentričnost, F = 2e.

Okretanjem glodala u ležištu postiže se promjena razmaka izmeñu oštrice i osi stezne glave „e“, čime se u stvari mijenja promjer rupe. Tom promjenom dolazi medjutim do promjene kuta rezanja, pa su time postavljene stanovite granice promjeni promjera. Na steznoj glavi su obično označeni optimalni i granični kutovi. To su 30° i 55° s optimumom od oko 40° do 45°. Geometrija oštrice ovisi o materijalu koji se obrañuje. Tako je kut oštrice za sintetske i drvno-sintetske materijale 50°. Kut od 40° pogodan je za ugušćeno drvo. Kut od 30° za tvrdo drvo i šperploče, a kut od 20° pogodan je za četinjače. Zakretanjem glodala u odgovarajućoj steznoj glavi može se vršiti fino podešavanje promjera rupe.

4.8. Izrada okruglih i podužnih rupa Zadatak bušenja je izrada cilindričnih otvora u detaljima ili sklopovima, koji mogu prolaziti kroz cijeli detalj (sklop) ili pak ići samo do odreñene dubine. U ovisnosti o smjeru vlakanaca u odnosu na smjer otvora razlikujemo poprečno i uzdužno bušenje. Tipično je za ovu obradu da se oštrice nalaze na aksijalnoj strani alata, te je zbog toga brzina rezanja različita i kod istog broja okretaja ovisno o udaljenosti pojedinog dijela oštrice od osi rotacije. Tako je krivulja koju

69

opisuju pojedine točke oštrice u toku rezanja, spiralnog oblika s istim korakom po okretaju, ali različitim usponom. Sve točke svrdla za jedan okretaj proñu istu dubinu, a da im je pri tom duljina puta po ravnini rezanja različita. Iz tog proizlaze dva osnovna problema ove tehnologije: 1. Gotovo je nemoguće postići veće brzine rezanja unatoč velikom broju okretaja, 2. Rezanje u blizini osi rotacije uvijek je problematično, jer se uz minimalnu brzinu rezanja želi postići veliki pomak. Karakteristična shema bušenja prikazana je na slici.

Karakteristična shema bušenja

Na primjer kod 9550 o/min svrdlo promjera 30 mm na svom obodu ima brzinu rezanja oko 15 m/s, a 2 mm od osi rotacije samo 2 m/s. Alat za bušenje sastoji se iz jedne ili više oštrica i žlijeba za odvod iverja. U ovisnosti o namjeni i opterećenju alati mogu imati predrezače, koji olakšavaju rad oštrice kružnim predrezivanjem iverja. Za točno bušenje rupa u centru se često nalazi šiljak koji prethodi procesu bušenja. Žlijeb za odvod iverja može biti ravan ili spiralan. Broj oštrica kreće se od 1 do 3. Veći broj oštrica i žljebova za odvod iverja moguć je jedino kod većih promjera. Smatra se da ravan žlijeb odvodi bolje iverje, a da svrdlo sa spiralnim žlijebom daje bolju površinu. Ipak sva svrdla veoma loše odvode iver, pa se zbog toga, kao i zbog zagrijavanja moraju češće vaditi, da bi se ohladila i da bi se istresao iver. Pojedini tipovi svrdala prikazani su na slici.

70

Tipovi svrdala. a) žličasto, b) spiralno (pužasto), c) irwin, d) douglas, e) lewis, f) spiralno s konusnim vrhom, g) spiralno s predrezačima i

centralnim šiljkom, h-i) svrdla za izradu rupa za čepove.

S obzirom na tehnološke zahtjeve strojevi za bušenje rupa su jednovreteni i viševreteni. Jednovretene bušilice buše pojedinačne rupe, a viševretene bušilice mogu biti sa standardiziranim distancama vretena, koja su postavljena u redu po pravcu i razmak izmeñu rupa može biti samo višekratnik razmaka vretena (razmak izmeñu vretena je obično 32 mm) na ovakvim strojevima izrañuju se rupe za spajanje moždanicima (čepićima) i montažu okova.

Shematski prikaz viševretene bušilice sa fiksnim razmakom vretena od 32

mm. 1- agregati sa svrdlima, 2- obradak.

71

Kod viševretenih bušilica sa varijabilnim razmakom vretena agregati za bušenje mogu podešavati razmak vretena, a se vretena mogu podešavati i pod kutom. Kod nekih modela radna vretena mogu se složiti po odreñenim krivuljama kako bi se mogle izbušiti rupe uz rub nekog sjedišta stolice.

Shematski prikaz veševretene bušilice s varijabilnim razmakom vretena.

1- konzola, 2- agregati za bušenje, 3- obradak, 4- radni stol, 5- elementi za pritezanje obradka.

Izrada podužnih rupa (oscilirajuće bušilice)

Ova tehnologija je kombinacija bušenja i glodanja. Pomicanjem alata prema obradku vrši se bušenje, a bočnim gibanjem poprečno na os rotacije alata vrši se glodanje. Postoje dvije mogućnosti izrade podužnih rupa. Prva je kada se pomaci bušenja i glodanja izvode odvojeno, a druga je kada se uz pomak prema naprijed vrši oscilatorno bočno gibanje sve do postizanja željene dubine. Oscilatorno gibanje postiže se pomoću ojničkog mehanizma.

Shematski prikaz izrade podužnih rupa.

72

Lančane glodalice Služe za izradu otvora pomoću alata- lančanog glodala. Za razliku od podužnih rupa čiji su krajevi zaobljeni i za koje se moraju izrañivati zaobljeni čepovi, otvori ovih rupa su najčešće pravokutni, ali dno rupe je polukružno. Koriste se za izradu spojeva (čep i rupa) te za ukopavanje okova grañevne stolarije.

Dubilice Ovi strojevi koriste kao alate dubače, koji vrše rotacijsko i eliptičko gibanje. Prednost primjene ove tehnologije je što se na taj način mogu izraditi pravokutne uske i duboke rupe koje su osobite pogodne za usañivanje okova kod gradjevne stolarije. Dubač je nazubljen na dnu i na jednoj strani vrši obradu dna, a na drugoj strani izbacuje iver.

Shematski prikaz obrade rupe dubačem.

73

4.9. Izrada čepova Čepovi se izrañuju na čelima okvirnica i na rubovima pločastih elemenata. Čepovi na okvirnicama služe za spajanje okvira i sličnih rešetkastih elemenata, a čepovi na rubovima pločastih elemenata za spajanje ladica i sl. Čepovi na okvirnicama, šprljcima i sl. mogu biti pravokutni, okrugli i sa zaobljenim stranicama. Pravokutni čepovi izrañuju se jednostranim ili dvostranim čeparicama. Kod većine čeparica prvi alat je kružna pila s kojom se ujedno formira i konačna duljina čepa, a sljedeći alat je glodalo kojim se obrañuje željeni oblik čepa.

Shematski prikaz izrade zaobljenog čepa. 1- obradak, 2- radni stol, 3-

glodalo, 4- kružna pila. Pravocrtnim gibanjem stola izvodi se obrada širih strana čepa, a polukružnim gibanjem glodala užih zaobljenih strana čepa. Dužinu čepa odreñuje kružna pila. Postoje i druge kinematske sheme čeparica.

4.10. Tokarenje

Tokarenje je proces u kojem se obrañuju čitave ili djelomične površine rotacijskih tijela. Pri tome površina može biti vanjska, unutarnja, konična, cilindrična ili kombinacije raznih ploha. Osnovna karakteristika procesa je rotaciono gibanje noža ili obradka, te pomak alata koji može biti duž obradka ili okomito na os rotacije obradka. Različite mogućnosti položaja noža prema obradku prikazane su na slici.

74

Položaj noža pri tokarenju.

Postoje tri načina obrade tokarenjem. To su podužno tokarenje, poprečno tokarenje i tokarenje glodanjem.

Podužno tokarenje Kod podužnog tokarenja pomak alata je uz os rotacije obradka i teoretski se odrezuje neprekinuti spiralni iver jednakog presjeka. Gruba obrada vrši se žljebastim noževima, a fina plosnatim. Ovaj tip obrade vrši se na ručnim tokarskim strojevima, ali i na mehaniziranim. U pogledu tvorbe ivera to je rezanje poprečno na vlakanca.

Noževi za podužno tokarenje

Poprečno tokarenje

Osnovna karakteristika ovog procesa je da se završna obrada vrši oštricom koja ima jednaku duljinu kao i obradak odnosno kao složeniji po obliku dio obradka. Obrada iz kvadratnog u kružni presjek vrši se obično podužnim tokarenjem, s tim da se obradi s nadmjerom od 1 mm, a zatim se završna obrada vrši tzv. fazonskim nožem koji se poprečno primiče osi obradka i na obradku izrezuje odgovarajući oblik u skladu s oblikom noža.

75

Shematski prikaz poprečnog tokarenja sa „fazonskim“ nožem. Obradak kvadratičnog presjeka automatski se centrira i fiksira u stroju za tokarenje. Zatim se vrši gruba obrada podužnim tokarenjem iz kvadratičnog u kružni presjek. Nakon toga vrši se fina obrada plosnatim nožem koji se giba po šabloni. Završna obrada postiže se „fazonskim“ nožem potrebnog oblika.

Tokarenje glodanjem

Kada se obradak okreće oko svoje podužne osi, a obrada se vrši glodanjem rotacionim glodalom. - osnovno gibanje je rotacija obradka i primicanje, odnosno odmicanje

obradka od alata koji je obično povezan sa ureñajem za kopiranje oblika. - kvaliteta tokarenjem je bolja kod veće brzine rezanja (većeg broja okretaja

alata-rotacionog glodala) Razlikujemo tri tipa tokarenja glodanjem. Tokarenje sfernim glodalom poprečno i podužno tokarenje.

a)tokarenje sfernim glodalom, b)poprečno tokarenje, c)podužno tokarenje.

nož

a b c

76

4.11. Procesi oblikovanja zakrivljenih elemenata Tehnologije zakrivljenih elemenata od drva Zakrivljene detalje od drva moguće je izraditi na tri načina:

- ispiljivanjm zakrivljenog detalja - savijanjem punog drva - lameliranjem

Proces ispiljivanja zakrivljenih detalja jednostavan je ali se pri tome presijecaju vlakanca i tok žice drva ne ide uvijek duž obradka. Kod jače zakrivljenosti (manjeg radijusa) moraju se detalji zbog smjera žice sastavljati iz nekoliko dijelova. Kasnija obrada zakrivljenih mjesta, gdje je prerezana žica drva znatno je teža. Pri izrezivanju zakrivljenih detalja smanjuje se Iskorištenje sirovine.

77

Savijanje punog drva (savijanje uz modifikaciju „plastifikaciju“ drva) zahtijeva specijalnu opremu a tehnološki proces je prilično složen. Iskorištenje sirovine je znatno veće nego kod izrezivanja, a mehanička svojstva savijenih detalja su dobra. Savijeni detalji se naknadno mogu dobro obrañivati.

Sposobnost savijanja plastificiranog punog drva izražava se koeficijentom

savijanja R

h gdje je h debljina elementa, a R je radijus na koji možemo

element saviti da ne pukne.

BUKVA

HRAST

BREZA

JELA

SMREKA

h/R

1/2,5

1/4

1/5,7

1/10

1/11

Pri savijanju gredice u granicama elastičnih deformacija javljaju se

naprezanja koja su paralelna s podužnom osi gredice. Na udubljenoj strani to su tlačna naprezanja, a na izbočenoj vlačna. Negdje u centralnom dijelu nalazi se sloj drva kod kojeg su naprezanja jednaka „0“ i taj sloj se naziva neutralna linija. Dijagram naprezanja prikazan je na slici.

78

Dijagram naprezanja pri savijanju drva. a) zona vlačnih naprezanja, b) zona

tlačnih naprezanja, c) neutralna linija.

Čvrstoća na vlak bukovine kao tipične vrste drva za savijanje iznosi 1300 do 1400 daN/cm2 , a deformacija (produljenje) koja pri tom nastaje je oko 1 %. Čvrstoća na tlak iznosi oko 500 do 600 daN/ cm2 , a deformacija odnosno

skraćenje iznosi oko 2 %. Ako bukovinu parimo i naprežemo u zagrijanom stanju, onda će čvrstoća

na vlak ostati gotovo nepromijenjena, a deformacija će se udvostručiti i iznosit će oko 2%.

Čvrstoća na tlak znatno će se smanjiti (oko 250 daN/cm2 ), a deformacija se povećava na 35% kao što je to prikazano na slikama. Pomicanjem neutralne linije prema vlačnom području omogućila bi se uz dopušteno naprezanje u vlačnoj zoni dovoljna deformacija u tlačnoj zoni, ali se time smanjuje „c“ dakle visina elastičnog dijela vlačne zone, što se postiže ojačavanjem vanjske zone čeličnom trakom.

Raspored naprezanja pri savijanju plastificiranog drva

σtl - granica čvrstoće pri tlačenju duž vlakanaca

σvl - granica čvrstoće pri vlaku duž vlakanaca, a – visina plastične jezgre tlačne zone, b – visina elastičnog dijela tlačne zone, c – visina elastičnog dijela vlačne zone, h – ukupna visina gredice, h1 – visina tlačne zone, h2 – visina vlačne zone.

a

b c

79

Dijagram „naprezanje – deformacija“ za neparenu i parenu (plastificiranu) bukovinu.

(daN/cm2)

80

Tehnološki proces savijanja punog drva : - Krojenje

Prikrojci moraju bite bez grešaka koje bi izazvale lomove pri savijanju (pukotine, kvrge, trulež i sl.). Kut žice drva prema podužnoj osi elementa za savijanje ne smije bite veći od 5 do 10 ˚, a da bi se to postiglo često se primjenjuje krojenje paralelno sa bridom piljenice kao što je prikazano na slici.

Načini krojenja piljenice u elemente za savijanje. a) paralelno sa bridom

piljenice, b) paralelno sa simetralom piljenice.

- Plastifikacija (hidrotermička obrada) Plastifikacija se vrši u specijalnim kotlićima za parenje. Koristi se zasićena vodena para pritiska 0,2 do 0,5 bara i temperature od 102 do 105˚C. Trajanje parenja ovisi o sadržaju vode u elementima za savijanje, dimenzijama i vrsti drva, a empirijski je utvrñeno da je postignuta dovoljna plastičnost kada je u centru obradka postignuta temperatura od 70˚C (vidi dijagram).

a b

81

Prikaz opreme za plastifikaciju (parenje)

Savijanje Svi strojevi za savijanje imaju jedan osnovni element, a to je šablona oko koje se vrši savijanje i po kojoj savijeni elementi dobivaju konačni oblik. Vanjski dio elementa koji će se savijati oblaže se čeličnim limom, koji na sebe preuzima vlačna naprezanja i time sprečava pucanje drva. Najpovoljnija brzina savijanja je 40 stupnjeva u sekundi.

82

- Sušenje savijenih elemenata Savijeni elementi suše se zajedno sa čeličnim limom koji se nakon vañenja iz kalupa učvrsti čeličnim kopčama. Problematika sušenja ista je kao i kod sušenja ravnih obradaka, a suše se na sadržaj vode os 8 do 12 %. Nedovoljno osušeni elementi ne zadržavaju danu zakrivljenost.

Mehanička obrada savijenih elemenata vrši se na isti način kao i kod nesavijenih obradaka.

83

Na slici je prikazan Michael Thonet (1796 – 1871) autor i izumitelj namještaja iz savijenog drva. Stolica na slici je model „Chair no.14“ iz 1859. godine koja se

još uvijek proizvodi. Svi elementi u proizvodu su savijeni.

84

Primjer prora čuna savijanja bukovine:

85

86

Lameliranje je savijanje uz istovremeno sljepljivanje slojeva furnira.

Budući su furniri tanki mogućnost savijanja na male radijuse bez prethodne plastifikacije drva je velika. Na primjer ako je koeficijent savijanja

R

h za puno drvo koje nije plastificirano 301 tada možemo saviti lamelirani

87

element koji se sastoji od slojeva furnira debljine 1 mm na radijus od 30 mm. Obradak se mora zadržati u savijenom stanju (u kalupu) dok ljepilo ne veže kako bi zadržao željeni oblik. Da bi se skratilo vrijeme otvrdnjavanja ljepila moguće je koristiti intenzifikaciju otvrdnjavanja putem VF struje. Savijeni obradci su visokih mehaničkih svojstava, a otpada plastifikacija drva. Kod savijanja se obično uzima višekratnik širine obradka, a nakon otvrdnjavanja ljepila vrši se raspiljivanje na potrebnu širinu.

Osnovni problem kod izrade ovih elemenata je postizanje potrebnog pritiska na ureñajima za stezanje. Sila se umanjuje ukoliko ne djeluje okomito na tangentu zakrivljenosti i to sa kosinusom kuta α, ako je α kut izmeñu smjera sile u nekoj točci i okomice na slojeve furnira kao što je prikazano na slici.

Fn = F • cosα gdje je F= sila prešanja, a Fn = normalna sila

Smanjenje normalne sile Fn s promjenom kuta α u %

α (˚) Fn (%) 0 0 10 1,52 20 6,03 30 13,39 40 23,39 50 35,72 60 50,00 70 65,79 80 82,63 90 100

88

Ovaj problem rješava se pomoću kalupa različitih konstrukcija.

Kao što je vidljivo iz crteža kalup može biti segmentiran ili se u kalup umeće jastuk sa komprimiranim zrakom.

89

Primjer prora čuna sile prešanja:

Prethodno stlačivanje i utiskivanje

Ako se termički pripremljeno drvo prethodno stlači duž četvrtaće i sačuva vlažnost, onda ga možemo na bilo kojem drugom mjestu u pogonu savijati bez posebnih naprava, a nakon sušenja sačuvati će savijeni položaj. Utiskivanjem se mogu profilirati letve, manje uklade i sl. Utiskivanje se vrši vrućim valjkom ili oblikovanim pločama.

90

4.12. Obrada brušenjem Brušenje je pravocrtno rezanje duž ili popreko na vlakanca drva s negativnim prednjim kutom oštrice. Brušenje se vrši sa ciljem :

- postizanja odreñene debljine obradka (egaliziranje), - postizanja odreñenog oblika obradka (uklanjanje oštrih bridova), - Izravnavanje kinematskih neravnina od prethodne obrade (uklanjanje

cikloida), - Postizanje zadane hrapavosti površine obrade.

S obzirom na tehnologiju i materijale provodi se:

- kalibriranje ili egaliziranje ploča, - brušenje bridova, rubova i profila, - brušenje masivnog drva, - brušenje furniranih ploča, - brušenje lakiranih površina.

Značajnu ulogu u procesima brušenja imaju brusila. Brusila se sastoje od papirnate ili platnene podloge veziva i abraziva.

1. abrazivna zrnca 2. površinski vezni sloj 3. temeljni vezni sloj 4. podloga

Abrazivna zrnca izrañuju se od materijala prirodnog ili sintetskog porijekla i imaju odreñenu granulaciju koja se dobije prosijavanjem ili sedimentiranjem. Od prirodnih materijala možemo nabrojiti staklo, flint, granat i korund. Od sintetskih materijala možemo nabrojiti sintetski korund, silicium karbid, borkarbid i dijamant. Granulacija abrazivnih zrnaca odreñena je standardom koji propisuje dimenzije oka na sitima na kojima se zrnca prosijavaju.

91

Kao vezivni materijali koriste se ljepila na bazi glutina, melamina, karbamid-formaldehida, fenol-formaldehida i slično. Podloga je najčešće papir odreñene čvrstoće na kidanje i odreñene savitljivosti, a rastezljivost mu mora bite minimalna. Ako se u procesu brušenja traži povećana savitljivost i čvrstoća na kidanje onda se kao podloga koriste brusna platna. Brušenje se u većini slučajeva vrši beskonačnom brusnom trakom, pa je potrebno brusne papire spajati. Načini spajanja brusnih papira prikazani su na slici:

Tehnologija brušenja

Fino obrušena površina drva ne može se postići sa jednom granulacijom brusnog papira, već se to radi sa nekoliko granulacija i to tako da se prvo brusi sa grubljim papirom, pa sve dalje sa finijim. Egaliziranje ploča prije furniranja: 60, 80, 100.

92

Brušenje furnira prije lakiranja : 120, 150, 240. Brušenje lakova: početno brušenje 280-320, završno brušenje 400-500. Količina obrušenog drva ovisna je o pritisku, granulaciji i brzini rezanja.

93

94

Sustavi brušenja sa širokotračnim brusilicama

95

Shematski prikaz širokotračne kontaktne brusilice

96

Tračna brusilica: 1-bubanj, 2-brusna traka, 3-pritisne papuče, 4-stol, 5-poluga za ručni pritisak.

Brušenje ravnih rubova

Brušenje profiliranih rubova

Brušenje zakrivljenih elemenata i profila

97

5. KROJENJE MATERIJALA

Kod krojenja i izrade prikrojaka iz drvnih i nedrvnih materijala osnovno je pravilan izbor materijala po kvaliteti i dimenzijama. - racionalno krojenje zahtijeva:

- kvalitetne prikrojke, - minimalan utrošak materijala, - minimalan utrošak rada.

U vezi s navedenim veliku pažnju treba posvetiti pitanjima: specijalizacije i kooperacije poduzeća, te standardizacije, normalizacije i unifikacije u proizvodnim procesima. Specijalizacija i kooperacija

Specijalizacijom se dolazi do usmjerenja i koncentracije nekog pogona na ograničen asortiman ili pak na izvršenje nekih zaokruženih tehnoloških operacija. To se može dobro koristiti u procesima krojenja materijala, tako da se krojenje vrši na jednom mjestu s visoko specijaliziranom opremom velikog kapaciteta i tehnoloških mogućnosti. Specijalizacija povlači za sobom kooperaciju.

Standardizacija, normalizacija i unifikacija Standardizacija je sistem mjera (poduhvata) kojima se odreñuju obavezna svojstva proizvoda ili njegovih dijelova, materijala, proizvodnih procesa, oznaka, jedinica mjerenja, metoda ispitivanja i sl. Standardizacija je povezana s povišenjem kvalitete proizvoda i smanjenjem broja raznih elemenata odreñene kvalitete i dimenzija. Normalizacija je u stvari standardizacija ograničenog opsega pa se iste mjere provode u jednom pogonu i sl. Pitanje normalizacije rješava se obično na dva načina:

1. normalizacija detalja i sklopova koji se ne nalaze u postojećoj proizvodnji.

2. normalizacija detalja i sklopova na bazi onih koji se već nalaze u proizvodnji.

Redoslijed radova kod normalizacije: 1. Analiza postojećih dimenzija, oblika i sl. 2. Ustanovljavanje srednjih dimenzija, 3. Ustanovljavanje optimalnih dimenzija polazeći s raznih aspekata

(uklapanje u arhitekturu, estetika, konstruktivne osobitosti, sigurnost, higijeničnost, tehnologičnost i dr.),

4. Iznalaženje najpogodnijih dimenzija, oblika i dr. Unifikacija je racionalno smanjenje broja tipova, sklopova i detalja. Obično se nastoji iste elemente primijeniti u različitim kombinacijama na raznim proizvodima. Kao kriterij unifikacije može se uzeti koeficijent unifikacije. U

98

ovom koeficijentu usporeñuje se broj različitih elemenata ili detalja u proizvodu sa ukupnim njihovim brojem.

Nadmjera Nadmjera je dodatak na čistu mjeru (neto mjeru) koji je potreban zbog daljnje obrade, a ponekad zbog utezanja drva i drugih uvjeta.

Optimalizacija Bilo koji proizvodni proces, operacija ili objekt mogu se predočiti u obliku bloka. Na ulazu u blok utječu ulazni čimbenici, a na izlazu iz bloka izlazni čimbenici. Ulazni čimbenici:

1. Upravljački čimbenici su oni na koje možemo utjecati, mijenjati njihove vrijednosti i pomoću njih upravljati procesom,

2. Neupravljački čimbenici mogu se izmjeriti, ali ih ne možemo mijenjati pa su čitavo vrijeme stabilni,

3. Smetajući čimbenici djeluju na proces slučajno i često ih je nemoguće izmjeriti.

Izlazni čimbenici karakteriziraju stanje procesa koji je rezultat sumarnog djelovanja ulaznih čimbenika.

Optimalizacija kod krojenja U svim procesima krojenja nastoji se postići maksimalno Iskorištenje materijala koje je najčešće i optimalno. Iskorištenje se izražava koeficijentom Bik :

Bik=sS

S0 · 100 (%)

Gdje je: S0 – sumarna površina obradaka dobivenih krojenjem, Ss – sumarna površina sirovine.

Principijelne sheme krojenja i karakteristike materijala, te načini krojenja - krojenje se obično vrši po sljedećim principijelnim shemama

SHEMA 1

SHEMA 2

SHEMA 3

SHEMA 4

Sirovina jedne dimenzije Obradci jedne dimenzije

Sirovina jedne dimenzije Obradci različitih dimenzija

Sirovine različitih dimenzija Obradci jedne dimenzije

Sirovine različitih dimenzija Obradci različitih dimenzija

99

Najčešće se javljaju sheme 2 i 4. One ujedno omogućuju i veliko Iskorištenje. Postoje tri tipična načina krojenja: individualni, kombinirani i uklopljeni.

Kod individualnog načina krojenja kroji se najprije jedna ili dvije dimenzije prikrojaka, zatim treća itd. i pri tome se koristi ishodna sirovina optimalnih dimenzija. Prednost ovog načina je mogućnost kompletiranja potrebnog opsega prikrojaka, a mana je malo Iskorištenje sirovine.

Kod kombiniranog načina, za postizanje boljeg iskorištenja kroji se istovremeno više različitih obradaka, pa se teže postiže kompletnost potrebnog broja prikrojaka za manji opseg proizvodnje.

Uklopljeni način je kada se prema potrebi proizvodnje prikrojci kroje na individualni ili kombinirani način. Materijali u pojedinim proizvodima vrijedni posebne pažnje pri krojenju MATERIJALI KAUČ* STOLICA* REGAL* Ploče Masiv Kostur Laminat, folija Tkanina Spužva Ostali top materijali

23 29 4

13 10

16 6

Ljepila Lakovi Okovi Ostali materijali

25

2

1 3 8 8

Materijali koji se kroje ukupno% Ostali materijali ukupno %

81 19

25 75

58 42

*vrijednosno učešće kod proizvoda u postotcima (cijena)

5.1.Krojenje ploča

Tehnologija krojenja ploča

Osnovni cilj krojenja je izrada kvalitetnih prikrajaka uz što veće iskorištenje sirovine i što manje troškove. - krojenje se vrši po:

1. šah shemi i po 2. posmaknutoj shemi.

100

Shematski prikaz krojenja ploča po šah shemi.

Krojenjem ploča po šah shemi postiže se velika produktivnost i najčešće najmanje Iskorištenje sirovine. Ploče se kroje na taj način da se prvo izvrši uzdužno krojenje kao što je prikazano na slici a. Na slici b prikazan je način krojenja kojim se prvo iskroji donji podužni element, zatim se vrši poprečno krojenje pa kada se maknu dva desna elementa vrši se podužno krojenje.

Shematski prikaz krojenja ploča po posmaknutoj shemi.

Strojevi za krojenje ploča U ovisnosti o gibanju obradka tijekom krojenja ove strojeve možemo podijeliti na: 1. Pozicioni strojevi

Ploča koja se kroji dolazi u stroj i nepokretno se bazira. Jedan, dva ili četiri agregata s pilama gibaju se po vodilicama duž stranica ploče i obrañuju istovremeno jednu dvije ili četiri strane prikrajka kao što je prikazano na slici.

a b

101

Shematski prikaz pozicione formatne kružne pile.

Točnost obrade kod ovih strojeva je visoka. Koriste za krojenje po „šah shemi“.

2. Protočni strojevi: Česta je konstrukcija sa shemom gibanja u L. Stroj je sastavljen od dvije sekcije pod pravim kutom. Na prvoj se ploča giba na transportnom ureñaju i kroji po širini, a zatim prelazi na drugi ureñaj gdje se kroji po dužini. Ovi strojevi mogu biti opremljeni ureñajem za posmak, pa u tom slučaju mogu krojiti po „posmaknutoj shemi“ pomoću koje se postiže veće Iskorištenje sirovine. Tipična greška je nepravokutnost.

Shematski prikaz protočne formatne kružne pile.

3. Poziciono protočni strojevi

Krojenje po širini se vrši protočno, a za poprečno krojenje sirovina se pozicionira i vrši se krojenje pomoću pile na portalu.

Shematski prikaz poziciono protočne formatne kružne pile.

102

5.2 Krojenje masivnog drva

- kod krojenja masivnog drva moguća je izrada elemenata u 2 varijante: 1. izrada standardiziranih elemenata 2. izrada elemenata čije dimenzije odreñuje naručioc (proizvoñač

namještaja) - budući da se ovdje radi o krojenju prirodnog materijala koji ima ograničene

dimenzije i sadrži u sebi greške koje se najčešće ne smiju pojaviti proizvodu, specifično se razlikuje po problematici i pristupima od krojenja ostalih materijala.

- krojenje masivnog drva može biti individualno i grupno. - kod grupnog krojenja piljenica se, neovisno o kvaliteti, kroji po nekoj

odreñenoj shemi → obično su piljenice složene u paket i tako se kroje - ovaj je način primjenjiv samo onda kada kakvoća piljenica odgovara traženoj kakvoći prikrajka

- kod individualnog načina krojenja svaka se piljenica kroji u ovisnosti o rasporedu grešaka i kakvoći drva po najpovoljnijoj shemi koja osigurava najveće iskorištenje pri najvećem broju prikrajka - ovaj način otežava mehanizaciju i automatizaciju

Krojenje masivnog drva na poteznoj kr.pili, višelisnoj kr. pili i tračnoj pili.

103

Iskorištenje pri krojenju masivnog drva

5.3 Krojenje furnira

- slično je krojenju masivnog drva, jer se i ovdje radi o prirodnom materijalu ograničene duljine i širine vrši se na furnirskim škarama-nožu koji reže na željenom mjestu svežanj furnira SVEŽANJ= 16 do 32 lista furnira iste teksture svezan u tvornici furnira. Unatoč velikoj pažnji otpad kod krojenja je relativno velik.

Shematski prikaz krojenja furnira. a) grubo krojenje, b) fino krojenje i

izrada sljubnice

104

5.4. Krojenje tkanina

Tkanine za presvlačenje tapeciranog namještaja dolaze u pogon najčešće u smotcima širine 1300mm, a na jednoj strani smotka vidljive su obično greške na materijalu koje končićem ili markicom označavaju mjesto greške.

- tipično za krojenje tkanina je da je bitan smjer u kojem se kroji, a osim toga

se istovrsni lijevi i desni dijelovi često kroje u vidu zrcalne slike. - za postizanje što većeg iskorištenja, kao i za veću produktivnost rada, kod

krojenja se koriste sheme krojenja dobivene perforiranjem kaširnog papira te se polaganjem papira na tkaninu natresanjem pudera (talka) kroz perforacije označi shema krojenja na tkanini.

- na takvoj shemi smješteni su svi komadi za jednu garnituru pa njena duljina iznosi i do 15m.

- nekada se linije krojenja označavaju kredom pomoću kartonskih šablona. - prije krojenja potrebno je odmotati i složiti tkaninu na potrebnu duljinu u

odreñenom broju slojeva. - obično se istovremeno kroji 30 do 60 slojeva tkanine - samo krojenje vrši se kružnim ili vibracionim nožem ili malim ručnim

strojem s disk-nožem predviñenim je za fino krojenje i rez manjeg broja slojeva.

- moderni strojevi za krojenje koriste CNC tehnologiju.

Način krojenja - potpuno automatizirano krojenje upravljano računalom koje je podržano CAD/CAM sustavom

105

6. FURNIRANJE Proces furniranja sastoji se iz: - pripreme podloge (egaliziranje) , - pripreme furnira, - pripreme ljepila, - furniranja (sljepljivanje podloge i furnira), - hlañenja i kondicioniranja. Priprema podloge sastoji se od brušenja ploče (egaliziranja) na širokotračnim brusilicama sa svrhom izjednačavanja debljine i odstranjivanja kinematskih neravnina, te odstranjivanje nečistoća.

Linija za egaliziranje ploča sa dva širokotračna agregata za brušenje (egaliziranje) gornje i donje površine ploče

106

Priprema furnira sastoji se iz: - odabiranja furnira, - izravnavanja furnira (po potrebi), - krojenja furnira, - spajanja furnira, - popravljanje grešaka, -kontrole.

Načini spajanja furnira – a) podužno, b) poprečno, c)koso, d) križno, e) kombinacija, f) kružno segmentno, g) intarzija.

Izbor furnira vrši se prema vrsti, kvaliteti i dimenzijama furnira.

Izravnavanje furnira vrši se iznimno kod jako neravnih vrsta furnira. Proces se obavlja u vrućim hidrauličnim prešama i to tako da se nekoliko listova (3-4 lista) stlače u vremenu od nekoliko minuta. Krojenje furnira vrši se na furnirskim škarama. Furniri se kroje poprečno i uzdužno. Na škarama za uzdužno krojenje izrañuje se i sljubnica. Pri krojenju furnira daje se nadmjera od 10-20mm na dužinu i širinu na bruto dimenzije ploče. Spajanje furnira vrši se na posebnim strojevima koji mogu koristiti perforiranu traku, konac impregniran termoplastičnom smolom, termoplastičnu smolu (točkasto spajanje) ili lijepljenjem sljubnica furnira.

107

Zahtjevi na spojeni furnir: - meñusobna tijesna priljubljenost listova, - dovoljna čvrstoća veznog materijala, - lagano odstranjivanje veznog materijala, ili okretanje

veznog materijala prema površini ploče, - nevidljivost veznog materijala kroz lakirani furnir.

Nakon spajanja furnira vrši se kontrola i eventualni popravci. To se obavlja na stolu sa staklenom pločom i rasvjetnim tijelom ispod stakla. Sve eventualne pukotine ili nedovoljno spojene sljubnice dodatno se ojačavaju ljepivom trakom. Kod furnira sklonih pucanju rubovi se ojačavaju ljepivom trakom. Lijepljenje furnira za ploču obično se vrši karbamidnim ljepilom koje se priprema miješanjem komponenata i vode u odreñenim omjerima kako to preporučuje proizvoñač ljepila. Priprema se količina koja se može potrošiti u radnom vremenu dok je ljepilo još upotrebljivo. Proces furniranja sastoji se od:

- nanošenja ljepila, - slaganja paketa, - pražnjenja i punjenja preše, - prešanja,

Hlañenje i kondicioniranje obavlja se na meñufaznom skladištu i obično traje 24 sata.

Shematski prikaz linije za furniranje ploča. 1) nanošenje ljepila, 2) tanjurasti transporter, 3) slaganje paketa, 4) prešanje.

6.1. Formatiziranje ploča Nakon procesa furniranja ploče se kondicioniraju u meñufaznom skladištu, te se nakon te tehnološke operacije formatiziraju, dakle kroje na „čiste mjere“. Ta se operacija obavlja na dvostranom rubnom profileru.

108

Shematski prikaz dvostranog rubnog profilera. 1) kružna pila predrezač, 2)

kružna pila za formatiziranje sa iveračem, 3) agregat sa glodalom. 7. OBLAGANJE RAVNIH RUBOVA PLO ČA Ravni rubovi ploča mogu se oblagati furnirima ili folijama na liniji za oblaganje.

Shematski prikaz linije za oblaganje ravnih rubova. 1) Spremnik sa grijačima i valjkom za nanošenje taljivog ljepila, 2) Skladište rubnog furnira, 3) Pritisni valjci, 4) Agregati za odpiljivanje nadmjere na dušinu furnira, 5) Agregati za glodanje nadmjere na širinu furnira, 6)tračna brusilica, 7) Četkarica za brušenje bridova. 8. OBLAGANJE PROFILIRANIH RUBOVA PLO ČA Oblaganje profiliranih rubova laminatima (POSTFORMING)

Na iskrojenim pločama rubovi se profiliraju i na ploče se lijepe laminati koji su širi od širine ploče za veličinu kojom će se kasnije obložiti zaobljeni rubovi ploča. Površina ploče na koju će se lijepiti laminat može biti i nešto hrapavija jer laminat ima vlastitu podlogu, za razliku od folije. Zaobljeni rubovi kasnije se oblažu viškom laminata na odgovarajućim protočnim strojevima. Shematski prikaz postupka dat je na slici:

→

109

U ovom postupku najčešće se koristi PVAC ljepilo.

110

Direktni postforming postupak sa rubnim pojačanjem :

U ovom postupku koriste se ljepila na bazi poliamida ili poliuretana

111

Zaobljene profilirane rubove moguće je oblagati i jednostavnijim stacionarnim postupcima koji su pogodni za manje serije i jednostavnije profile ali ne zahtijevaju skupu opremu :

112

113

SOFTFORMING

Omatanje (oblaganje) profila folijama

114

Oblaganje se vrši u protoku,a pritisak se postiže tehnikom rasporeda pritisnih valjaka.

Shematski prikaz „softforming“ postupka. 1-otprašivanje, 2- predgrijavanje,

3- nanošenje ljepila, 4- sušenje i plastificiranje ljepila, 5- folija donja, 6- gornja folija koja prolazi kroz grijač za plastifikaciju, 7- sustav pritisnih valjaka, 8- nož

za obrezivanje viška folije.

Detalj sustava pritisnih valjaka

115

Za oblaganje mogu se koristiti folije na bazi PVC-a, ABS-a (akrilnitril-butadienski kopolimer), polistirol ili papiri inpregnirani melaminskim ili urea smolama. Takoñer se mogu koristiti i prirodni furniri koji u tom slučaju moraju biti kaširani kako bi se spriječilo pucanje pri savijanju. Furnir se kašira tako da se na naličje nalijepi kvalitetan papir pomoću sintetskog ljepila.

Shematski prikaz linije za kaširanje furnira

Postupci i vrste ljepila za softforming oblaganje Obično se koriste PVAC ili taljiva ljepila, te postoje dva postupka:

1. prednanošenje ljepila na rubni materijal 2. nanošenje ljepila na podlogu 1. način ima prednost jer omogućuje oblaganje profila širokog izbora pošto

nije potreban profilni valjak za nanošenje ljepila. Naneseno ljepilo reaktivira se pomoću upuhivanja vrućeg zraka u zoni pritisnih valjaka.

2. nanošenjem taljivog ljepila na rub ploče koje kasnije hlañenjem u zoni pritisnih valjaka skrutne, ili nanošenjem PVAC ljepila na profil koje kasnije sušimo i aktiviramo prije aplikacije rubnog materijala.

116

9. OBLAGANJE PROFILIRANIH PLOHA U MEMBRANSKIM PREŠAMA

(TRODIMENZIONALNO OBLAGANJE FURNIRIMA I FOLIJAMA)

Obrada masivnog drva slijepljenog u ploče ili druge oblike omogućuje kasniju obradu i izradu različitih oblika uz ograničenja vezana na smjer vlakanaca. Pločasti materijali (panelploče i ploče iverice) imali su ograničenja za profiliranje rubova zbog neuglednog izgleda u središnjem dijelu i poroznosti. Za takve konstrukcije pločastih elemenata postoje samo mogućnosti furniranja ravnih ploha, a profiliranje rubova uz pomoć rubnih letvica i pomoću „postforming“ odnosno „softforming“ postupkom. Na plohi je u nekim slučajevima moguće minimalno urezivanje ili naljepljivanje aplikacija. Pojavom MDF (Medium Density Fiberboard) ploča otvorile su se nove mogućnosti zahvaljujući homogenosti i gustoći ovog materijala po cijelom poprečnom presjeku. Meñutim, trodimenzionalna obrada MDF ploče glodanjem ima za posljedicu istrgnuće ili utiskivanje jednog manjeg dijela vlakanaca koja se nakon lakiranja podižu i tako stvaraju hrapavu površinu. Sve to otežava površinsku obradu MDF ploče, pa se kvalitetna površinska obrada može postići jedino štrcanjem pigmentiranog laka u 5 do 8 slojeva sa meñubrušenjem što stvara visoke troškove. Pri tome treba imati u vidu da su dekorativne mogućnosti obrade daleko manje, nego kod primjene različitih folija i papira sa otisnutim bojama ili teksturama. Ureñaji kojima je moguće oblaganje 3D profiliranih ploča su membranske preše. Princip je membranske preše, da elastična membrana pod pritiskom tekućeg ili plinovitog medija i pod utjecajem vakuuma priljubi furnir ili foliju uz obradak. Dovoñenje topline za intenzifikaciju otvrdnjavanja ljepila ostvaruje se zagrijavanjem tekućeg ili plinovitog medija i primjenom grijača i zagrijanog medija. Način na koji je riješeno zagrijavanje i tlačenje membrane odreñuje i odgovarajuću vrstu, odnosno konstrukciju preše. Na današnjoj razini razvoja tehnike imamo slijedeće vrste membranskih preša: 1.vodena membranska preša, 2.membranska preša sa infracrvenim grijačima, 3.membranska preša sa elektrootpornim grijačima, 4.membranska preša sa kondukcijsko – konvekcijskim grijanjem, 5.kombinirana termoform membranska preša, 6.dvostrana membranska preša.

117

Uzorak profilirane MDF ploče obložene PVC folijom.

Za blaže profile može se koristiti kaširani furnir. Ljepila: -za kaširane furnire – KF ili PVAC -za PVC folije - PU

VODENE MEMBRANSKE PREŠE

To je najstariji sistem membranskih preša kod kojih je tlačni i toplinski medij voda. Time su odreñene prednosti ali i mane te konstrukcije. Maksimalna temperatura vode je 85°C jer je iznad toga teško raditi bez stalnog izdvajanja pare. U sljubnici se tako ostvaruje temperatura od 65 do 70°C koja je preniska za PU-disperzijska ljepila koja zahtijevaju temperaturu od 75 do 90°C. Kod složenijih profila iznad udubljenja izmeñu folije i podloge redovito zaostaje zrak

118

kojeg je teško odstraniti, a pojavljuje se i problem razdvajanja folije i membrane komprimiranim zrakom u času otvaranja preše. Kod primjene furnira dio spomenutih problema otpada.

MEMBRANSKE PREŠE S INFRACRVENIM GRIJAČIMA

U postizanju temperature ova vrsta preše nema ograničenja, pa je to prednost. Nedostatak je u tome što se teško postiže ujednačeno polje temperature po cijeloj ploči.

MEMBRANSKE PREŠE S ELASTIČNIM ELEKTROOTPORNIM GRIJAČEM

Membrana se dade lako skinuti pa se preša može primijeniti i kao klasična preša. Nedostatak je u tome što se grijači ne mogu u potpunosti prilagoditi membrani koja ulazi u profile pa je temperatura u dnu profila niža.

119

KONTAKTNO KONVEKCIJSKE PREŠE

Postupak je pogodan za neporozne materijale kao na primjer PVC folije. Najčešće se koristi PU ljepilo. Ciklus prešanja:

1. Gore vakuum, membrana se priljubi ploči i grije obradak, 2. Gore se upušta topli zrak, 3. Preša se zatvara, uspostavlja se vakuum izmeñu membrane i folije, 4. Tlačenje toplog zraka iznad membrane, 5. Vakuum odozdo, 6. Tlak izmeñu membrane i obradka – otvaranje preše.

TERMOFORM MEMBRANSKE PREŠE

Folija se koristi umjesto membrane. -ulazi u sve profile -pokazuje sve neravnine Postupak: -folijom se prekriva okvir preše i preša se zatvara, -s gornje strane uspostavlja se vakuum, a s donje tlak i folija se priljubljuje uz gornju ogrjevnu ploču s ciljem plastifikacije, -nakon plastifikacije folije dolazi do zamjene tlaka i vakuuma na obje strane, pa se folija priljubi uz sve dijelove profila obradka.

120

DVOSTRANA MEMBRANSKA PREŠA

Ovaj se postupak primjenjuje samo za specifične obradke i većina membranskih preša dade se dodatno opremiti za ovaj postupak.

LEPILA I MATERIJALI ZA OBLAGANJE

Najširu primjenu postigle su disperzije ljepila bez organskih otapala visoke otpornosti na toplinu koja su ekološki zadovoljavajuća. Zbog sadržaja vode izazivaju bubrenje vlakanaca i izbočina na foliji, što se posebno vidi kod jednobojnih i sjajnih folija. U pogledu folija najčešće se koriste PVC folije. Tvrde PVC folije bolje su od mekih, jer manje stare i manje se prljaju.

121

10. TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE NAMJEŠTAJA

11.1 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji namještaja iz cjelovitog drva

1. Krojačnica i gruba strojna obrada - piljena graña doprema se s pilanskog skladišta na sušenje u sušionicu

piljene grañe - osušena graña usklañuje se u skladištu osušene grañe, odnosno

transportira u krojačnicu - grupa za krojenje grañe obuhvaća strojeve za prikraćivanje, raspiljivanje

u elemente na višelisnoj i jednolisnoj kružnoj pili, ili raspiljivanje na elemente na tračnim pilama

- gruba strojna obrada obuhvaća poravnavanje i blanjanje po debljini, četverostrano blanjanje i precizno prikraćivanje na točnu dimenziju. Izrañeni elementi kompletiraju sa za odreñeni radni nalog na meñuskladištu elemenata u krojačnici

2. Savijaonica 3. Linija za finu strojnu obradu (blanjanje glodanje izrada spojeva) 4. Linija izrade tokarenih elemenata 5. Obrada ravnih stolarskih elemenata 6. Brusiona 7. Strojna dorada – bušilice 8. Predmontaža i montaža – (sastavljanje u podsklopove i sklopove) 9. Površinska obrada 10. Pakiranje 11.2 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji namještaja iz furniranih ploča 1. Krojenje ploča 2. Krojenje i priprema furnira 3. Furniranje 4. Formatiziranje 5. Oblaganje rubova 6. Bušenje rupa 7. Brušenje 8. Površinska obrada 9. Montaža i pakiranje

122

11.3 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji namještaja iz savijenog drva 1. Krojačnica i gruba strojna obrada 2. Savijanje elemenata 3. Fina strojna obrada savijenih elemenata 4. Brusiona 5. Pomoćna linija (montaža okova, tapeciranje i slično) 6. Površinska obrada 7. Montaža i pakiranje 11.4 Faze tehnološkog procesa u proizvodnji ojastućenog namještaja 1. Krojenje materijala za proizvodnju ojastućenog namještaja

-krojenje tekstilnog materijala -krojenje kože -krojenje spužvi

2. Šivanje tekstilnog materijala ili kože 3. Izrada kostura 4. Tapeciranje kostura 5. Završna montaža i pakiranje

11. CNC TEHNOLOGIJA U FINALNOJ OBRADI DRVA UVOD

Razvoj upravljačke i regulacijske tehnike pogodovao je razvoju znanstvenih disciplina kibernetike i teorije informacija. Kibernetika je znanost koja izučava nastajanje, prijenos, prijem, količinu, vrstu i transformaciju informacija. To je znanost koja istražuje mogućnost prijenosa informacija meñu ljudima, od čovjeka prema stroju i obrnuto, te od stroja ka stroju, kao i meñu životinjama. Možemo je definirati kao znanost relacija, kontrole i prijenosa informacija. Utemeljitelj kibernetike matematičar Norbert Wiener kibernetiku je definirao kao znanost o upravljanju strojevima i životinjama. Utemeljitelji i istraživači teorije informacija matematičari Claude Shannon i Waren Weawer definirali su jediničnu informaciju i time omogućili mjerenje količine informacija. Pronalaskom dvojnog brojčanog koda (binarni kod) dobivena je osnovna mjera za informaciju koju još nazivamo bit (binary digit). Bit ima dvije mogućnosti stupnjevanja sa da ili ne odnosno brojevima 1 ili 0 sa kojima lako izrazimo svaku logičnu informaciju, ali i bilo koju proizvoljno veliku informaciju kombinacijom ta dva znaka. Bajt (byte) je jedinica mjerenja informacija u računarstvu i jedan bajt ima 8 bitova pa se

123

naziva i oktet. U dvojnom (binarnom) sustavu možemo izvršiti sve aritmetičke operacije, pa ga možemo koristiti za oblikovanje matematičkih informacija. Brojevi 0 i 1 lako se pretvore u elektronske veličine na pr. struja ne prolazi=0 ili struja prolazi=1 , ima napona=1 ili nema napona=0 , kontakt uključen=1 ili kontakt isključen=0. Kako je računalo skupina integriranih veza možemo ga programirati putem naredbi koje mu dajemo putem binarnog sustava sa brojevima 0 i1. Za takve programe kažemo da su napisani u strojnom jeziku ili strojnom kodu. Taj jezik je nepraktičan za rad pa su načinjeni programi koji su kodirani tako da omogućuju komunikaciju sa računalom putem normalnog abecednog zapisa i decimalnog sustava. To su viši programski jezici, kao na pr. basic, pascal itd.

CNC tehnologija počela se razvijati 1952. godine za potrebe U.S. Air

Force, a 1960. godine počela se koristiti u industrijskoj proizvodnji. NC i CNC tehnologija

NC je upravljanje alatom i/ili dijelom stroja pomoću naredbi koje stroj prima putem specijalnih kodova preko sustava za upravljanje (upravljačka jedinica). Kodovi su kombinacija slova, brojeva i odabranih simbola kao što je decimalna točka, postotak ili zagrade. Sve naredbe moraju biti napisane po logičkom redu i unaprijed odreñenom obliku. NC sustavi koriste fiksne logičke funkcije koje se ne mogu mijenjati na stroju od strane programera ili operatora. Odreñene promjene u programu moguće je vršiti jedino izvan stroja. Ovi strojevi, kao nosioce informacija, koriste bušene kartice ili trake. Shema NC upravljanja prikazana je na slici. Pod „A“ je shematski prikazano rad stroja sa zatvorenim regulacijskim krugom, dok je pod „B“ prikazan rad stroja sa otvorenim regulacijskim krugom. Iz sheme je vidljivo da zatvoreni regulacijski krug koristi mjerni sustav koji ima mogućnost usporedbe stvarnih vrijednosti sa zadanim i nakon toga se vrši korekcija, pa je taj sustav puno točniji od ovog drugog.

124

Shematski prikaz NC upravljanja

125

CNC strojevi koriste i interni mikroprocesor, odnosno computer koji sadrži memorijske registre sa nizom različitih logičkih funkcija. To znači da programer ili operator može korigirati program na upravljačkoj jedinici stroja sa trenutačnim rezultatom promjene. Prednosti CNC tehnologije nad NC tehnologijom su mnogostruke: -CNC stroj ima veću točnost obrade, -ima mogućnost ispravljanja grešaka tokom obrade, -jednostavnije je programiranje i lakše razlučivanje glavnih programa od podprograma, -program se može korigirati na upravljačkoj jedinici stroja i kontrolirati njegovo izvoñenje na monitoru, -popravile su se radne osobine, -povećana je fleksibilnost dodatkom upravljačkih osi, -uvedena je dijagnostika grešaka obrade, -preračunavanje colnih mjera u metričke obavlja sam stroj. Pozitivne osobine CNC tehnologije u odnosu na konvencionalnu: -smanjenje vremena podešavanja, -vrijeme obrade se skraćuje jer sa jednim stezanjem možemo izvršiti više operacija, -veća točnost obrade kod ponovnog podešavanja radi ponavljanja istih operacija i numeričkog voñenja alata (nema šablona), -mogućnost obrade obradaka kompleksne geometrije, -jednostavna izmjena alata i stezanja obradaka, -ujednačenost parametara i vremena obrade koja ne ovisi o vještini ili zamoru operatora, -mogućnost promjene brzine, pomaka i smjera rezanja tokom obrade, -povećanje produktivnosti. Negativne osobine: -planiranje rada do u detalje, -veliki investicijski troškovi, a s time u vezi i povećani troškovi amortizacije, -viši zahtjevi na znanje osoblja koje stroj opskrbljuje i održava.

126

VRSTE CNC STROJEVA

Obradni centri. Čeparice, dubilice Bušilice, tokarilice Stolne i nadstolne glodalice NC i CNC voñeni strojevi ili linije za montažu Formatne kružne pile Brusilice Tračne pile, paketne škare za krojenje furnira, strojevi za sastavljanje furnira za oblaganje rubova Strojevi za bušenje rupa za moždanike Linije za površinsku obradu, roboti

NAČINI UPRAVLJANJA NC I CNC STROJEVIMA TOČKASTO UPRAVLJANJE - POZICIONIRANJE Ovakav način upravljanja uglavnom se koristi za pozicioniranje alata ili obradaka i u času pozicioniranja ne vrši se obrada. Shematski je prikazano na slici. Agregat za obradu numerički se vodi od pozicije do pozicije na kojima se obavljaju operacije. Da bi pozicioniranje bilo točno regulacija se vodi u zatvorenom regulacijskom krugu koji sadrži sustav za mjerenje pomoću kojeg se točno odreñuje pozicija alata i vrši korekcija u slučaju potrebe.

127

Točkasto upravljanje-pozicioniranje

Ovu vrstu upravljanja uglavnom koriste: -bušilice, -kružne pile, -agregati za glodanje, -agregati za dubljenje, -brusni agregati i drugi.

128

LINEARNO UPRAVLJANJE Kada radni agregat vodimo tako da radno vreteno vrši pravolinijsku operaciju u X ili Y osi takvo upravljanje zovemo linearno upravljanje slici. Početak linijske obrade s obzirom na drugu os je proizvoljno podesiv, ali se gibanje vretena u toku operacije obavlja paralelno sa odabranom osi. Ovakvo linearno upravljanje koristi se za formatiziranje ploča, izradu ravnih utora i profila i brušenje okvirnica.

Linearno upravljanje KONTURNO DVODIMENZIONALNO UPRAVLJANJE Krivuljnu obradu u X ,Y osi moguće je izvesti ako se u odreñenoj funkcijskoj ovisnosti giba radni agregat po X i Y osi, ili ako se u odreñenoj funkcijskoj ovisnosti istovremeno (simultano) gibaju radni agregat po osi X, a obradak zajedno sa stolom na koji je pričvršćen po osi Y. Slika prikazuje shematski upravljanje s regulacijom (na primjer nadstolne glodalice) tako da po osi X upravljamo radni agregat sa alatom, a po osi Y radni stol stroja na kojem je

129

pričvršćen obradak. Programiranje te vrste obrade je kompliciranije od točkastog i linearnog programiranja.

Konturno dvodimenzionalno upravljanje RELJEFNO ILI TRODIMENZIONALNO KRIVULJNO UPRAVLJANJE

Ova vrsta obrade naziva se i rezbarenje. Ako se obrada vrši klasičnim strojem (pantograf) onda tu vrstu obrade nazivamo kopirno glodanje koje se obavlja putem šablone po kojoj klizi ticalo koje je preko kopirnog mehanizma povezano sa radnim vretenom i alatom. Kod obrade NC ili CNC strojevima ovaj tip obrade vrši se na visokoturažnim nadstolnim glodalicama, a upravljanje ranim vretenom i alatom je putem programa . Kod ove vrste obrade radno

130

vreteno sa alatom istovremeno (simultano) se pokreće u sve tri osi, a moguće je i upravljanje putem dodatnih osi koje mogu okretati, ili pomicati obradak naprijed-nazad. Poznati su postupci reljefnog, kružnog eliptičnog ili spiralnog glodanja uz pomoć upravljanja sa 9 osi. Strojevi za trodimenzionalno spiralno upravljanje su različitih izvedbi. Prevladavaju rješenja sa fiksnim radnim stolovima koji su opremljeni ureñajima za pritezanje obradaka i sa radnim agregatima koji se mogu istovremeno gibati u X,Y i Z osi. Za zahtjevnije obrade moramo pribaviti ili sami izraditi specijalne naprave za učvršćivanje obradaka s potrebnim vodilicama za okretanje i odreñivanje pomaka u različitim smjerovima (osima) kao i za okretanje obradka oko vlastite osi. Radni stolovi su često dvostruki ( tandemski) što omogućava kontinuiran rad stroja, jer dok na jednoj polovini radnog stola radni agregati vrše obradu, na drugoj polovini stola operater vrši pripremu obradaka za obradu.

Reljefno ili trodimenzionalno krivuljno upravljanje

UPRAVLJANJE PO NAVOJNICI Ako vršimo simultano gibanje alata po dvije osi, na primjer X i Y tako da os alata opisuje kružnicu ,a gibanje alata po Z osi uzastopno interpoliramo prema dolje, tada će vrh alata opisivati navojnicu. Ovu vrstu upravljanja zovemo 2 ½ D dimenzionalna kružna interpolacija. Istovremeno (simultano) upravljanje u sve tri osi nazivamo prostorna obrada ili 3D.

131

Upravljanje po navojnici 21/2 D

UPRAVLJANJE UKLJUČIVANJEM STROJA I POJEDINIH RADNIH AGREGATA Iako je uključivanje stroja moguće programirati, to se obično ne radi iz sigurnosnih razloga. Prije puštanja stroja u pogon potrebno je prvo pregledati sigurnosno stanje stroja, a to znači pregledati stroj i naprave na njemu, uključiti pneumatski odsis, komprimirani zrak i tek nakon toga uključiti električno napajanje. Pogon i uključivanje pojedinih radnih agregata definirani su programom. Radni agregati ne smiju se puštati u pogon dok im se ne definira ishodište to jest „0“ točka programirane operacije ili dok ne provjerimo vanjske pozicije Z osi. Zaustavljanje i isključivanje radnih agregata programira se i vrši se nakon izvršene obrade i izlaska alata iz obradka. KAKO UPRAVLJAMO SA VREMENSKIM UKLAPANJEM RADNIH HODOVA OBRADNIH AGREGATA Ovu vrstu upravljanja koristimo kod protočne obrade u toku koje moramo aktivirati pojedini radni agregat. Klasična tehnologija ovaj problem rješava pomoću mikrosklopki ili fotoćelija. Današnja elektronska upravljačka tehnika omogućava upravljanje putem programiranja početka uključivanja agregata u obradu, a informaciju o tome program dobiva putem laserskog senzora sa visokim stupnjem preciznosti i neosjetljivosti na prašinu i vibracije. Programom se odredi mjesto uključivanja radnog agregata u rad, smjer obrade i druge parametre, a računalo će izračunati put obradka i vrijeme aktiviranja agregata u obradu na bazi informacije laserskog senzora o položaju obradka. Na tom principu upravljamo sa predrezaćima na kružnim pilama i agregatima za

132

blanjanje, glodanje, bušenje dubljenje, okrajčivanje i brušenje na raznim linijama za obradu elemenata, polusklopova i sklopova od masivnog drva ili ploča. UPRAVLJANJE DODATNIM FUNKCIJAMA AGREGATA Pod upravljanjem dodatnim funkcijama agregata podrazumijevamo upravljanje smjerom vrtnje alata (lijevo-desno) ili odreñivanje nagiba alata. Tehnologija obrade drva ove funkcije neophodno treba. Promjena smjera vrtnje često je potrebna pri izlasku alata iz obradka radi izbjegavanja zatrgavanja materijala. Taj problem se rješava ili sa drugom alatom koji ima rezne oštrice u smjeru promjene vrtnje, ali taj način se izbjegava jer je kod toga potrebna ili promjena alata ili uključivanje u rad dodatnog agregata. U novije vrijeme se za rješavanje tog problema koriste alati sa reznim oštricama za lijevu ili desnu obradu kao što je prikazano na slici. Ovaj problem moguće je riješiti i sa povećanim brojem okretaja alata. Upravljanje nagibom alata velika je tehnološka i ekonomska prednost, jer se na taj način postiže veća fleksibilnost stroja i skraćuje vrijeme obrade.

Alat sa reznim oštricama za lijevu i desnu obradu

133

UPRAVLJANJE BROJEM OKRETAJA ALATA Klasična tehnologija za promjenu broja okretaja radnih vretena koristi visokofrekventne generatore i odgovarajuće višepolne elektromotore. Brojevi okretaja kod klasičnog sustava ovise o broju polova motora i frekvenciji i mijenjaju se u skladu sa promjenom frekvencije putem visokofrekventnog generatora po jednadžbi n= (60 · f )/p gdje je n broj okretaja u minuti f je frekvencija u Hz , a p broj polova elektromotora. Kod frekvencije od 300 Hz i motora sa jednim parom polova imat ćemo 18000 o/min, a kod frekvencije od 400 Hz 24000 o/min. Početkom osamdesetih godina počeli su se koristiti elektronski visokofrekventni pretvarači pomoću kojih možemo kontinuirano (nestupnjevito) mijenjati brojeve okretaja motora, pa tako i radnog vretena. Visokofrekventni pretvornici su ekonomični sa gledišta potrošnje električne energije, ali su skupi. Visokofrekventnim pretvornicima može se upravljati putem programa pa pomoću njih imamo mogućnost promjene broja okretaja u toku obrade. Ta mogućnost sa tehnološke strane pruža velike prednosti, jer se na bazi kinematskih proračuna optimalnog pomaka po oštrici alata (pomak po zubu) može unaprijed odrediti broj okretaja, brzina pomaka i brzina rezanja, u cilju postizanja kvalitete obrade.Vidi sliku.

134

Pri obradi drva poprečno ili koso u odnosu na smjer vlakanaca postavljaju se povećani zahtjevi na parametre obrade s obzirom na kvalitetu obrañene površine (pomak po oštrici alata). U cilju postizanja tako kvalitetne obrade nakon koje površinu drva više nije potrebno brusiti koriste se brojevi okretaja od 18 000 do 22 000 o/min. S obzirom da se kod obrade na obradnim centrima često puta ne može koristiti alat većeg promjera, pa se za dobru kvalitetu obrade mora postići potrebna obodna brzina (110-130 m/s) putem povećanja broja okretaja.

135

Povećanje broja okretaja alata omogućava nam i povećanje pomaka za istu kvalitetu obrade. Visoki broj okretaja naročito je koristan pri dubljenju i bušenju rupa sa tankim svrdlima. PRORAČUN EKVIDISTANTNE KRIVULJE Kod starijih NC strojeva programirao se ekvidistantni put obrade, a to znači da je put središta alata za polumjer alata udaljen od ravnine obrade odnosno konture obradka. Kako je oduzimanje ili pribrajanje polumjera alata od ravnine obrade u koordinatnom sustavu prilično komplicirano automatiziranje tih proračuna putem računalnog programa olakšava programiranje i donosi uštedu u vremenu. Grafički prikaz postupaka proračuna ekvidistantne točke alata u koordinatnom sustavu vidljiv je na slici niže. Ako obrada počinje paralelno sa apscisom X ili ordinatom Y koordinate ekvidistantnih točaka dobivamo da konturi obradka dodamo ili oduzmemo polumjer alata. U ostalim slučajevima simetrala alata leži na okomici tangente povučene na smjer obrade. Radi toga moramo željene točke obrade rx ili ry izračunati i dodati ili oduzeti od koordinata konture obradka. Tako dobivamo nove točke na paralelnoj ekvidistantnoj krivulji. (Ekvidistantana krivulja je geometrijsko mjesto točaka koje su jednakomjerno udaljene od krivulje obrade, odnosno konture obradka). Koordinate ekvidistantne krivulje možemo izračunati putem jednadžbi: Xei= Xi ± R sinα Yei = Yi ± R cosα Gdje su: X i ; Yi –koordinate na krivulji obrade R – polumjer alata σ - prikloni kut tangente na krivulji obrade

136

Grafički prikaz proračuna ekvidistantne točke alata

Sl.10. Udaljenost ekvidistantne krivulje od konture obradka

137

UPRAVLJANJE KOREKCIJOM PUTA I DUBINE OBRADE RADI PROMJENE GEOMETRIJE ALATA

Planiranje tehnološkog procesa kod protočne ili pozicione obrade često zahtijeva korištenje istog programa za isti put obrade, ali za neku drugu operaciju za koju trebamo drugu vrstu alata na primjer svrdlo, glodalo ili kolut za brušenje koji će imati isti put obrade, ali radi različitih geometrija ekvidistantna krivulja će biti drugačija. Moderni CNC strojevi su opremljeni dopunskim upravljačkim sistemom koji olakšava upravljanje i sa drugim alatima različitih geometrija, ako koriste isti put obrade bez promjena u programu. Kao primjer možemo navesti proces koji sadrži operacije krojenje, profiliranje i brušenje, a sve tri navedene operacije se obavljaju na istom obradku, alati imaju isti put obrade, ali različite geometrije. Za proces obrade potrebno je odabrati odgovarajuće alate, definirati njihove geometrijske veličine (promjer alata(x) visina alata (z) polumjer alata i smjer rezanja). Pored navedenih geometrijskih veličina svaki alat mora imati naziv, šifru i tip alata. Ti su podatci potrebni računalu kod programiranja odreñenih korekcija ekvidistantne krivulje radi promjene alata. Radi toga je potrebno izraditi bazu podataka o parametrima alata koja služi za izradu korekcija ekvidistantnog puta.

138

UPRAVLJANJE SA PNEUMATSKIM RADNIM SEGMENTIMA BRUSNIH AGREGATA Kontaktne protočne brusilice sa zračnim jastukom i pritisnom gredom imaju za odreñivanje debljine brušenja kolutne osjetljivaće ili laserske senzore koji skeniraju topografiju površine i na taj način upravljaju segmentima na pritisnoj gredi. Kvaliteta podataka o konfiguraciji površine za brušenje ovisi o gustoći očitanja koja kod laserskih senzora može biti vrlo velika, ali problem je u veličini segmenata na pritisnoj gredi i elastičnosti brusnog papira koji limitiraju kvalitetu kontaktnog brušenja. Na slici je prikazan princip rada kontaktnih brusilica.

139

Princip rada kontaktnih brusilica

UPRAVLJANJE IZMJENOM ALATA PUTEM REVOLVERSKE GLAVE ILI ŠARŽERA

Okretanjem revolverske glave možemo promijeniti alat potreban za odreñenu operaciju. Okretanjem revolverske glave možemo upravljati putem programa, a da se pri tome os položaja alata ne mijenja, pa pri promjeni alata nije potrebno programirati povratak alata na početnu točku, a korekcija koordinata radne glave radi promjene alata vrši se automatski puten računala.

140

Prikaz revolverske glave sa alatima

Šaržerska glava je ugrañena na radni agregat, a okretanje šaržera, izbor i pozicoiniranje alata je programirano i stroj te operacije obavlja automatski. Šaržerska izmjena alata je principijelno sasvim drugačija od revolverske. Kod šaržerske izmjene alata moramo programirati povratni hod alata u početnu točku, pa se onda u toj poziciji radnog vretena vrši izmjena alata. Razni načini uskladištenja alata prikazani su na slici.

141

Načini uskladištenja alata POSTUPCI PROGRAMIRANJA CNC OBRADNIH CENTARA ZA DRVO

Numerički upravljani strojevi su upravljani putem programa koji je izrañen na bazi odreñenih uputa i odgovarajućih znakova. Program je detaljni plan rada i prema njegovim naredbama upravljački ureñaj upravlja funkcijama stroja i automatski vrši obradu.

Postoje različite vrste programa i različiti načini programiranja. Strojevi koji su namijenjeni za obradu kompliciranih oblike kao što su CNC nadstolne glodalice, višenamjenski obradni centri i CNC bušilice programiraju se i upravljani su u skladu prema preporukama DIN/ISO 66025 norme. CNC formatne kružne pile, strojevi za oblaganje rubova i slični strojevi obično se programiraju vlastitim programom proizvoñača. Tehnološka priprema CNC stroja zahtijeva podrobno i precizno planiranje svih faza obrade i dobro poznavanje postupka programiranja, jer se samo na taj način CNC strojevi mogu racionalno iskoristiti. Zahtjevi upravljanja funkcijama CNC stroja ovise o složenosti obradka koji će se obrañivati, pa razlikujemo: -2D upravljanje, istovremeno (simultano) gibanje po dvije osi,

142

-2 1/2D upravljanje, simultano gibanje po dvije osi ali u sve tri ravnine, -3D upravljanje, simultano gibanje je moguće po sve tri glavne osi, 4D ili 5D upravljanje, simultano gibanje po 4 ili 5 osi. U praksi se za obradu obradaka sa kompliciranom geometrijom koristi simultano gibanje po najviše dvije osi. Izbor odgovarajućeg postupka programiranja ovisi o broju i vrsti CNC strojeva u pogonu, broju obradaka i potrebnih novih programa na godinu, te o složenosti obrade i računalne potpore u poduzeću. Postupke programiranja možemo podijeliti na:

1. ručno programiranje, 2. programiranje na stroju, 3. programiranje s NC programskim paketom,

-grafičko programiranje -programiranje s digitalizacijom -teach-in programiranje -programiranje s CAD sistemom.

RUČNO PROGRAMIRANJE Pri ručnom programiranju je program napisan u obliku koji upravljački ureñaj direktno razumije (DIN 66025) Prema nacrtu obradka izračunaju se koordinate uporišnih točaka konture obradka (geometrijski podaci) koje mora proći alat u gibanju. Ovim podacima dodaju se tehnološki podaci koji se zajedno upisuju u odgovarajući obrazac. Program se preko tipkovnice, bušene trake kazete ili diskete unese u upravljačku jedinicu. Osnova ručnog programiranja je da projektiramo put sredine alata (osi rotacije) koji se zove ekvidistantni put alata koji je za polumjer alata udaljen od konture obradka. Pri kosom gibanju alata ili kad se alat mora gibati po kružnom luku ekvidistantne točke računamo putem trigonometrijskih funkcija. Ovakvo programiranje zahtijeva puno rada koncentracije i preciznosti. Veliko pojednostavljenje ove vrste programiranja je automatska korektura polumjera alata kod programiranja vanjske konture obradka. Programiranje pojednostavljuje i upotreba cikličkih funkcija, zrcalne konture, parametarske funkcije i slično. U tu vrstu programiranja spadaju i takova pojednostavljenja pomoću kojih projektiramo put alata služeći se geometrijskim elementima (lukovi, pravci) koje na ekranu stroja definiramo na pr. nagibnim kutom pravca ili radijusom luka, odnosno središtem radijusa.

143

PROGRAMIRANJE NA STROJU (radno programiranje) Program u koracima unesemo preko tipkovnice u upravljačku jedinicu, a unesene vrijednosti kontroliramo na ekranu. Programiranje se obavlja putem dijaloga sa upravljačkom jedinicom. Ciklična funkcija ili oblik obradka je grafički prikazan pa tako odreñujemo odgovarajući put alata. Po završetku programiranja slijedi grafička simulacija obrade na kojoj vidimo put alata i imamo mogućnost ispravka. Nije pogodno za komplicirane obradke. GRAFIČKO PROGRAMIRANJE (poduprto računalom) Grafičko programiranje poduprto računalom s posebnim programskim paketom napisano je u strojnom jeziku. Programski paket izgrañen je iz procesora i postprocesora. Geometrija alata je posredovana grafičkim načinom preko tipkovnice i miša. Programiranje se obavlja uz pomoć dijaloga s računalom s točkama pravca ili kružnim lukovima slično kao kod CAD sistema crtanja. Moguć je različit prikaz konture obrade, što ovisi o kvaliteti programskog paketa. Po unosu tehnoloških parametara u računalo procesor izradi proračune i meñuprogram koji se zove datoteka puta alata (CL datoteka). Nakon toga postprocesor pretvara ove opće podatke o putu alata u oblik koji je odreñen za odgovarajući radni stroj. Završna faza programiranja je test program koji omogućuje prikaz puta alata na ekranu. Konstrukcijski i tehnološki podaci se pohranjuju u posebnu datoteku. Program se može isprintati, što takoñer omogućuje kontrolu. Ispis je kao pri ručnom programiranju, pa radi toga dobar programer mora poznavati i ručno programiranje. PROGRAMIRANJE UZ POMOĆ DIGITALIZACIJE Razlikuje se od grafičkog programiranja po načinu unošenja geometrijskih podataka. Geometrija obradka dobiva se posredstvom postupka digitalizacije nacrta ili uzorka obradka. Na posebni stol za snimanje pričvrsti se nacrt ili uzorak obradka, pa se oblik obradka snimi nizom točaka posebnim tipkalom. Točnost digitalizacije ovisi o nizu faktora, pa je važno znati s kojom točnošću radimo. Ovaj način programiranja je dobar za geometrijski zahtjevne obradke, ali se može koristiti samo za ravninsko i prostorno upravljanje (2D i 3D).

144

TEACH-IN POSTUPAK PROGRAMIRANJA Teach-in postupak programiranja koristi se za prostorno zakrivljene obradke koji se obrañuju po 4 ili 5 osi (D4 ili D5). Ovaj način programiranja uobičajen je i kod programiranja robota. Uzorak obradka pričvršćen je na stroju, a oblik obradka snima se tako da se vreteno stroja ručno vodi od točke do točke koje mora proći alat. Za olakšavanje programiranja služi poseban programski paket koji povezuje niz točaka u harmoničnu krivulju. Nedostaju pravocrtne i kružne interpolacije, kao i parabolične koje zovemo „spline funkcija“. PROGRAMIRANJE S CAD SISTEMOM Kod programiranja s CAD sistemom su geometrijski podaci sadržani u programskom paketu za tehničko crtanje. Taj način programiranja koristimo onda kada imamo obradak konstruiran u CAD sistemu. U program unosimo sve tehnološke i pomoćne naredbe. Daljnji postupak je isti kao i kod grafičkog programiranja. Taj način programiranja naziva se i CAD/CAM programiranje (computer aided design/computer aided manufacturing). CAD/CAM je viši stupanj programiranja jer pored programiranja stroja obuhvaća proizvodnju i tokove materijala. Program se može pohraniti na razne nositelje podataka (bušena traka, magnetska traka, disk ili disketa)i tako dobijemo „off-line“ (posredno) vezu CAD sistema sa CNC strojem. Kada je CNC stroj povezan sa CAD sistemom putem lokalne mreže govorimo o „ on-line“ ili (neposrednoj) vezi. PROGRAMIRANJE CNC FORMATNIH STROJEVA, AUTOMATSKIH DODAVAĆA I ŠARŽERA MATERIJALA Ovi strojevi i ureñaji programiraju se na poseban način koji je različit i ovisi o proizvoñaču stroja ili ureñaja. Upravljanje i podešavanje se obično vrši numerički što omogućuje veću brzinu i točnost obrade, a to je važno jer su ti strojevi i ureñaji obično sastavni dijelovi proizvodnih linija. Važno je napomenuti da se pri ponovnom podešavanju stroja za istu obradu postiže jednaka točnost. Upravljanje strojem obavlja se putem programa. Osnovno CNC upravljanje obuhvaća: -podešavanje radne širine (dvostrani strojevi), -podešavanje radne visine, -izbor i pozicioniranje radnih agregata, -osno upravljanje pomičnih radnih agregata, -izbor brzine dodavanja materijala u liniju iz šaržera ili dodavača materijala.

145

12. POVRŠINSKA OBRADA DRVA Površinska obrada drva naziv je za skupinu različitih postupaka kojima se površini finalnih proizvoda (namještaja, drvne galanterije, prozora, vrata, podova i dr.) mijenjaju i poboljšavaju estetska i tehnička svojstva.

Površinskom obradom odreñuju se sljedeća svojstva površine: 1. Željeni izgled:

a) Drvo -prirodna boja -izbijeljeno -obojeno (močeno, „bajcano“) -izbjeljeno i obojeno -svijetle pore -tamne pore -ublažena struktura, oživljena struktura -visoki sjaj – svilenkasti sjaj -polumat – mat -zatvorene pore -polunaglašene pore -otvorene pore b) folije i laminati -imitacija vrste drva -pore -boja -dekor -sjaj c) posebni efekti -metalik -sedefasti sjaj -antikni ef. -patina -oštećenost -tragovi napada insekata.

Podloge za površinsku obradu drva Masivno drvo Furnirani materijali

146

Materijali obloženi folijom Furnirske ploče Stolarske ploče Ostalo

Materijali za predobradu

Brusila Materijali za izbjeljivanje Materijali za promjenu boje Materijali za zapunjavanje pora Materijali za promjenu električnih svojstava površine Materijali za oživljavanje ili prigušivanje teksture

Lakovi

Lakovi na osnovi celuloznih derivata Lakovi na osnovi alkidnih smola Poliesterski lakovi Poliuretanski lakovi Kiselootvrdnjavajući lakovi Akrilni lakovi.

147

148

149

PROCESI U POVRŠINSKOJ OBRADI DRVA

Brušenje

150

Nanošenje laka špricanjem

151

Nanošenje laka nalijevanjem

P= količina laka koja se nanosi (g/m2)

152

Nanošenje laka valjcima

Nanošenje laka uranjanjem

153

Prikaz linije pločastih elemenata 13. MONTAŽA Tehnološki proces montaže možemo podijeliti u tri stadija:

- prethodno sastavljanje - opće sastavljanje - završna montaža Prethodno sastavljanje Elemente iz meñuskladišta dopremamo na pojedina radna mjesta gdje se na njih montira okov (bravice, zasuni, zaustavljaći, petlje i drugo) , i vrši se potpuno komletiranje sklopova (montaža vodilica za ladice, montiranje nožišta i druge potrebne operacije). Kod montaže koristimo razne pneumatske alate kao na pr. Pneumatske izvijače, Pneumatske alate za zabijanje metalnih sponki, bušilice i dr.

154

155

Opće sastavljanje To je sastavljanje detalja i sklopova koji dolaze sa prethodnog sastavljanja kao na primjer sastavljanje korpusa, fiksiranje zrcala, montaža poleñine i dr. Za sastavljanje korpusa koristimo korpus preše.

156

Završno sastavljanje

Ovo sastavljanje sadrži slijedeće operacije: fiksiranje prihvatnika, provjera rada bravica i drugih okova, kompletiranje proizvoda ladicama, policama, brisanje i osvježavanje površine.

157

158

Način montaže zavisan od konstrukcije stolice.

159

14. LITERATURA: Ljuljka, B.,:Tehnologija proizvodnje namještaja. Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, SIZ odgoja i usmjerenog obrazovanja SR Hrvatske - Zagreb, 1981. Tkalec, S., Prekrat, S.: Konstrukcije proizvoda od drva. Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Znanje d.d. Zagreb, 2000. Šumarska Enciklopedija : Jugoslavenski leksikografski zavod, Zagreb, 1980. Tehnička Enciklopedija : Jugoslavenski leksikografski zavod, Zagreb, 1985. Skakić, D., Krdžović, A.: Finalna prerada drveta. Šumarski fakultet Beograd, 2002. Prokeš, S.: OBRÁBĚNĪ DŘEVA A NOVÝCH HMOT ZE DŘEVA. ALFA, BRATISLAVA, NAKLADATELSTVI TEHNICKE LITERATURY, PRAHA 1978. Drápela, J.: VÝROBA NÁBYTKU. SNTL – NAKLADATELSTVI TEHNICKE LITERATURY, PRAHA 1980. Eckhard, M.: Grundlagen der CNC Holzbearbeitung. VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL, 1997. Horvat,I., Krpan, J. : Drvno industrijski priručnik, Tehnička knjiga, Zagreb 1967.

160

15. PRILOZI

161

162

163

164

165

166

167

PITANJA ZA ISPIT:

1. primarna i finalna obrada drva 2. ind. namještaja i njene značajke 3. drvo drvni materijali 4. drvno sintetski materijali 5. sintetski materijali 6. postupak izrade furnira 7. izrada šperploča 8. izrada ploča iverica 9. prerada trupaca na pilanama 10. struktura i karakteristike ojastučenog (tapeciranog) namještaja 11. opruge i opružni sustavi 12. elastične podloge 13. kape 14. pokrovi ojast. namj. 15. okovi 16. točnost obrade 17. tehnološke baze 18. oblikovanje i dimenzioniranje 19. izvori pogrješaka 20. utjecaj geometrijske netoč., krutosti i zatupljenja oštrice na točnost obrade 21. zamjenjivost 22. tolerancije,dosjedi i mjerni ureñaji 23. analiza procesa rezanja 24. obrada obzirom na geometriju gibanja oštrice 25. pravocrtno rezanje 26. glodanje duž vlakanaca 27. obrada tračnom pilom 28. obrada kružnom pilom i kompar. s trač. 29. rezanje mlazom vode, vibracijsko i laserom 30. obrada na ravnalici, debljači i četverostranim blanjalicama 31. obrada na glodalicama 32. tokarenje bušenje 33. savijanje drva 34. prethodno stlačivanje i utiskivanje 35. krojenje materijala 36. sheme krojenja, karakteristike materijala i načini krojenja 37. vrijednost materijala u proizvodima i pažnja pri krojenju 38. krojenje ploča 39. krojenje masivnog drva 40. krojenje furnira 41. krojenje tkanina

168

42. faze tehnološkog procesa u proizv. Namještaja 43. CNC tehnologija u finalnoj obradi drva 44. Površinska obrada drva 45. Montaža